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Proyecto final Petrografa metamrfica, 2015-II

Proyecto final de petrografa metamrfica: Trazo de isgradas

seccin de la unidad Grupo Cajamarca

Miembros grupo Norte 1

1 Departamento de. Geociencias, Universidad Nacional de Colombia Sede Bogot, Carrera 45 No 26-85 Edificio 224, Bogot- Colombia.

Miembros grupo Norte (2015): Proyecto final de petrografa metamrfica: Trazo de isgradas seccin de la unidad Grupo Cajamarca. Docente: Gloria Ins Rodrguez. Fecha de entrega: 22/05/2015

INTRODUCCIN

El presente informe estudia la unidad Grupo Cajamarca

(Pzc) que corresponde a la plancha 207 del municipio de

Honda - Tolima, definido por Nelson (1952) como una

secuencia metamrfica peltica- samtica (Alumnica) de

origen continental. Las rocas predominantes son esquistos

cuarzo micceos, grafitosos, calcreos y clorticos -

actinolticos, en menor proporcin se presentan cuarcitas

de un slo metamorfismo regional de tipo Barrovian con

superposicin de varios eventos, posteriores, de

metamorfismo. Est instruida en algunos sectores por

cuerpos de poca extensin y composicin andestica -

dactica. La asociacin mineralgica que presentan estas

rocas permite clasificarlas en la facies de esquistos verdes,

en algunas muestras hay presencia de clinozoisita en

paragnesis, hornblenda, sillimanita, granate en conjunto

con biotita roja estn presentes elevando las facies de

algunas rocas a anfibolita y cambindolas de zona,

asimismo la presencia de estos minerales marcadores

dentro del metamorfismo lo denotan como de media y baja

presin, definido por Miyashiro (1961).

OBJETIVO

El objetivo del presente informe es exponer el anlisis

petrogrfico y petrolgico de una seccin de la Unidad

Grupo Cajamarca, producto del anlisis petrogrfico de 18

secciones delgadas de esquistos verdes (actinolticos) y

esquistos cuarzo micceos grafitosos, haciendo nfasis en

las variaciones porcentuales de cada mineral, apariciones y

desapariciones de minerales indicadores y otras

caractersticas que puedan ofrecernos informacin

relevante sobre facies y zonas de minerales. A partir de lo

anterior, se busca espacializar los datos obtenidos y

construir con ellos un mapa de isgradas en la plancha 207

III - A. Una isgrada es una lnea en un mapa que une

puntos en los cuales comienza a aparecer o a desaparecer

asociaciones minerales y representa la interseccin con la

superficie de un cambio mineralgico con la topografa.

Las rocas que se encuentran dentro de una zona limitada

por dos isgradas, se considera que han recristalizado

dentro de rangos definidos de temperatura y presin.

(Miyashiro, 1961).

a) Zona de clorita: con clorita y muscovita en esquistos.

b) Zona de biotita: Comienza a aparecer la biotita. El lmite

entre la biotita y la clorita.

c) Zona de almandino: Aparece el almandino el cual

persiste hasta las zonas de ms alta temperatura.

d) Zona de la estaurolita

e) Zona de la sillimanita

METODOLOGA

La metodologa para realizar el trabajo se divide en dos

fases, la parte petrogrfica y la parte interpretativa:

- Petrogrfica : Esta primera seccin del trabajo consisti

en el anlisis de 18 secciones delgadas que corresponden a

muestras tomadas en el campo de la zona perteneciente a la

plancha 207 del municipio de Honda,Tolima; Estas

secciones delgadas georeferenciadas, se asignan a cada

uno de los integrantes de la zona norte con el fin de

analizarlas y producir un informe tipo formato estndar

para metamorfismo orognico en el cual se dan las

caractersticas de cada muestra: mineraloga, paragnesis,

secuencia de eventos metamrficos en interpretacin

petrolgica, los cuales son recolectados por un grupo

asignado por el grupo para revisarlos y organizarlos.

- Cartografa: La parte de cartografa consta del trabajo por

el equipo asignado a la tarea de ubicar los datos relevantes

de los formatos al mapa, en este caso se asignan

convenciones con colores para cada mineral.

Posteriormente, se observa detalladamente el

comportamiento de los minerales indicadores de

temperatura en trminos de su aparicin y desaparicin,

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cantidad porcentual y propiedades pticas que nos indiquen

un rango aproximado de presin y temperatura. A partir de

este anlisis se busca trazar las lneas en el mapa que une

los puntos en los cuales comienzan a aparecer o a

desaparecer asociaciones minerales significativas

(Isgradas).

- Finalmente, se busca organizar y trazar con coherencia

estas isgradas, de tal manera que las asociaciones

minerales indiquen una disminucin en temperatura

alejndose de los ejes termales, es decir que desde el eje

termal encontremos los minerales de ms alta temperatura

y alejndonos del eje encontremos los minerales de menor

temperatura.

RESULTADOS TRAZO DE ISGRADAS

Tras haber seguido meticulosamente los detalles

mencionados anteriormente, se trazaron las isgradas en el

mapa (ver seccin: Anexos), respetando las estructuras y

direcciones de foliacin presentes en el mismo. A

continuacin se muestran las convenciones de color

empleadas en el trazado de las diferentes isgradas y la

estabilidad de los minerales marcadores en las diferentes

facies:

Tabla 1. Convenciones de color y minerales marcadores.

De acuerdo a los resultados expuestos, es necesario ubicar

un eje termal que pueda explicar la transicin de los

minerales indicadores, al ser la sillimanita y estaurolita los

minerales de ms alta temperatura en el mapa norte, se

tom la decisin de trazarlo desde la zona de estos

minerales hacia los extremos de forma tal que los grados

fueran disminuyendo hacia los extremos este y oeste. Cabe

resaltar que ocurre en el extremo Este una segunda

anomala trmica, lo que implica un hipottico segundo eje

trmico debido al aumento de la temperatura pasando de la

zona de la clorita hacia la de la biotita y finalmente a la

zona del granate. El lmite de la zona de la sillimanita se

marca por la desaparicin de la estaurolita y la aparicin de

la sillimanita en un bajo porcentaje en la placa No. IGM

49148. El lmite de la zona de la estaurolita est marcado

por la aparicin de la estaurolita en las placas: No IGM -

49153, IGM 49145, IGM 49205, IGM 48884. El lmite de

la zona del granate, fue un lmite difuso que se marc a

partir de la aparicin de un granate en la placa No. IGM-

49146, los granates cloritizados de la placa No. IGM 49207

que coexisten con turmalinas relcticas sedimentarias, y el

alto porcentaje de Biotita roca que indica una facies de alta

temperatura (Anfibolita) coincidiendo estos rangos con la

zona inferior en T del Granate.

Debido a falta de informacin acerca de las muestras en

esta zona se tom como referencia las placas IGM - 49546

para determinar la transicin de clorita a biotita, en este

punto crtico fue necesario tomar como referencia la

informacin de las diferentes placas que no fueron

asignadas que se encuentran al este del mapa, y evaluar

para contrastar, los porcentajes de actinolita contra la

clorita, siendo mayor la actinolita en la placa No. IGM -

48933 que presenta un porcentaje de 56% de Actinolita y

un 5% de clorita que nos marca la zona de la biotita; por

otra parte durante la revisin petrogrfica se pudo

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contemplar que una gran cantidad de cloritas posean un

pleocrosmo leve marrn con tonos azul de Prusia en los

polarizadores cruzados, esto parece implicar que se trata

una pseudomorfosis de biotita cloritizada la cual es difcil

de ver debido a que est embebida en el grafito en el caso

de los esquistos negros.

CONCLUSIONES

- La formacin Cajamarca consta de una intercalacin

de esquistos grafitosos cuarzo muscovticos que

coexisten con esquistos actinolticos ambos de

protolitos diferentes, el esquisto negro con protolito:

arenitas inmaduras con materia carbonosa (protolito

1), cemento ferruginoso y algo de hierro lo cual facilit

el desarrollo de orientacin preferencial (foliacin de

la roca) durante el primer evento, el mismo que

permite que un basalto (protolito 2) sufra

metamorfismo dando lugar a la formacin de

actinolita, epidota, clorita, clinozoisita y plagioclasa.

Este evento tambin permite la formacin de

minerales marcadores como la estaurolita, el granate y

la sillimanita en las metapelitas; es posible que durante

el enfriamiento y exhumacin de estas unidades se

comenzara a presentar cierto grado de diaftoresis

permitiendo la formacin de minerales como la

sericita a partir de los silicatos ricos en aluminio y la

clorita secundaria (especialmente por pseudomorfosis

de biotita). Posteriormente pudo haber ocurrido un

evento tectnico de compresin que explique el fuerte

relegamiento que sufren muchas muestras, notndose

especialmente en el grafito y la muscovita de los

esquistos grafitosos observados, durante este evento

pudo comenzar un periodo de recristalizacin poco

despus del inicio del relegamiento, esto permite la

formacin de porfiroblastos sintectonicos como los

observados en la placa IGM 49207 donde se aprecia

rotacin de las inclusiones de cuarzo y replegamiento

del grafito y de la muscovita; durante este segundo

evento se diferencian dos grupos de minerales:

pretectonicos y sintectonicos, al parecer en este ltimo

evento metamrfico ocurre una interaccin con fluidos

muy fuerte lo que genera una diaftoresis mucho ms

notoria, evidencia de lo anterior son las

pseudomorfosis de la biotita la sericitizacin casi total

de las estaurolitas y plagioclasas as como la

cloritizacion y oxidacin del granate observada tanto

en porfiroblastos pretectnicos y sintectnicos, esto

implica que la hidratacin durante la disminucin de

la temperatura se da posterior al evento tectnico de

compresin.

- Es necesario seguir analizando la zona para plantear

mejor la ocurrencia de otros ejes termales fuera de la

zona analizada, lo cual dara explicacin oportuna al

aumento progresivo de facies y zonas hacia los bordes

del mapa.

- Las secciones analizadas se ubican en su mayora en

facies esquisto verde y facies anfibolita de presin

media, por tal motivo concluimos que la zona que nos

fue asignada del Grupo Cajamarca fue sometida

a procesos metamrficos de bajo y medio grado,

con temperaturas que varan de 400 a 700C y

presiones de 2 a 8 kbr correspondientes a la actividad

en la corteza continental de las fallas activas que

atraviesan la regin, producto de los esfuerzos

regionales de poca profundidad.

- Se presume la ocurrencia de polimetamorfismo o en

otro caso monometamorfismo polifsico acompaado

con diferentes eventos de deformacin en la zona de

estudio, evidenciado en las diferentes estados de

replegamiento, en algunas ocasiones muy evidente en

los esquistos grafitosos en facies esquisto verde; se

intent buscar evidencia en diferentes estadios de

crecimiento en granates y estaurolitas para dar ms

sustento a esta hiptesis, sin embargo los primeros se

encontraban en escasa frecuencia, con tamaos muy

pequeos y completamente alterados a clorita mientras

que los segundos presentaban fuerte sericitacin.

BIBLIOGRAFA

- Miyashiro,A.. Metamorphism and Metamorphic Belts. Ed George Allen 6 Unwin. Cap.3.

- Bucher, K. and Frey M. 1994. Petrogenesis of Metamorphic Rocks. Ed. Springer- Verlag.

- Cortolima. Unidades bioestratigrficas www.cortolima.gov.co 2_6_GEOLOGIA

ANEXOS

- Tabla 2: Resumen de observaciones de las secciones delgadas de la zona norte.

- Mapa de isgradas adjunto al presente informe.

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PLACA ROCA PROTOLITO FACIES MINERALES PROCESOS METAMRFICOS

IGM - 48933

Esquisto actinoltico con epdota

Basalto Esquistos verdes

Albita cuarzo Actinolita Epdota : Zoicita - clinozoicita Clorita

Foliada, esquistosa de grano fino a medio. Metamorfismo orognico en facies esquisto verde presin media, baja temperatura, no se aprecian porfiroblastos ni metamorfismo retrgrado.

IGM - 49128

Esquisto actinolitico con epidota y albita

Basalto Esquistos verdes

Actinolita Epidota Albita Clorita Clinozoicita

xidos de Fe /Metamorfismo orogenico.

IGM - 49146

Esquisto grafitoso moscovitico

Arcillolita ferruginosa con materia organica

Esquisto verde

Muscovita Biotita Cuarzo Plagioclasa Grafito Granate

Metamorfismo orognico de P/T media. El protolito fue sometido a dos eventos de deformacin, el segundo evidenciado en los pliegues de grafito.

IGM-49143

Esquisto grafitoso con estaurolita

Pelita cuarzofeldespatica con materia organica

Anfibolita Muscovita Cuarzo Plagioclasa Estaurolita Clorita Materia Carbonosa

Probable metamorfismo retrgrado evidenciado por la presencia de clorita

IGM-49145

Esquisto grafitoso-muscovitico

Arenita arcillosa, con componentes orgnicos

Anfibolita de presin media

Cuarzo Plagioclasa Muscovita Materia carbonosa(organico) Clorita Estaurolita Turmalina Sericita

Metamorfismo orogenico, con evento de metamorfismo retrogrado asociado a la presencia de clorita.

IGM-49152

Esquisto grafitoso- muscovitico

Arenita arcillosa con materia organica, con niveles cuarzosos

Esquisto verde

Cuarzo Muscovita Grafito Clorita

Metamorfismo orognico, sin presencia de porfiroblastos. S1 paralelo a So. S2 a 30 de S1.

IGM - 49207

Esquisto cuarzo muscovitico grafitoso.

Arenisca inmadura con cemento sobrecrecido siliceo y xidos de hierro.

Esquisto verde.

Cuarzo Muscovita Grafito Biotita con pseudomorfosis a clorita

Metamorfismo orognico, sufri diaftresis hay porfiroblastos sintectnicos de clorita (pseudomorfo de biotita) con inclusiones

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Turmalina (relicto) xidos de hierro opacos (pirita)

de cuarzo a 90 de la direccin de foliacin; metamorfismo leve, la roca conserva muchas caracteristicas del protolito posteriormente hay un evento de replegamiento que se evidencia en el grafito y la muscovita.

IGM-49521

Esquisto actinolitico con epidota y albita

Basalto Esquisto Verde

Actinolita Epidota Albita Clorita

Metamorfismo orognico de baja T y media P.

IGM-49205

Esquisto grafitoso y estaurolitico

Arcillolita ferruginosa con materia oprgnica

Anfibolita de presin media

Muscovita Cuarzo Grafito Estaurolita Plagioclasa Clorita por pseudomorfosis de Biotita Biotita (muy poca) Turmalina Sericita (?)

Metamorfismo orognico de media P y T, asociado a evento de metamorfismo retrgrado

IGM-49547

Esquisto actinolitico con epidota y albita

Basalto Esquistos verdes

Actinolita Albita Epidota Clorita Rutilo

Metamorfismo orognico de baja presin y baja temperatura

IGM 49126

Esquisto cuarzo muscovitico con Estaurolita

Arcillolita con Hierro y Aluminio

Anfibolita de presin media

Muscovita, Estaurolita (con sericita en los bordes), Biotita y Cuarzo Clorita Opacos

Metamorfismo Orogenico de P y T medias

IGM 48881

Esquisto grafitoso con estaurolita

Arenita arcillosa con materia organica, con niveles cuarzosos

Anfibolita Cuarzo Moscovita Biotita Grafito Clorita Estaurolita

Metamorfismo orogenico de P-T media. Porfiroblastos de Biotita; post.

IGM - 49148

Esquisto cuarzo muscovtico con materia carbonosa, estaurolita y sillimanita

Arenita con Al, Fe y materia carbonosa

Anfibolita Cuarzo Plagioclasa Muscovita Materia Carbonosa Clorita Silimanita

Porfiroblastos de estaurolita sintectnicos y de plagioclasas postectnicos. Metamorfismo retrgrado por la sericiracin de la estaurolita.

Tabla 2: Resumen de observaciones de las secciones delgadas de la zona norte.