Petrología de las rocas de alto grado metamórfico presentes en el noroccidente de Venezuela

Rocas metamorficas de alto-medio grado han sido descritas recientemente en el noroccidente de Venezuela. Los afloramientos conocidos incluyen: a) Complejo El Guayabo, defmido en este trabajo, y que es un bloque tectonico kilometrico incluido en una melange tectonica transpresiva, junto con bloques d...

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Main Author: Grande S., Sebastián J.
Format: Thesis
Language:Spanish
Published: 2017
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Online Access:http://hdl.handle.net/10872/16691
Description
Summary:Rocas metamorficas de alto-medio grado han sido descritas recientemente en el noroccidente de Venezuela. Los afloramientos conocidos incluyen: a) Complejo El Guayabo, defmido en este trabajo, y que es un bloque tectonico kilometrico incluido en una melange tectonica transpresiva, junto con bloques de las formaciones Matatere y Barquisimeto, en el Graben de Yaracuy, donde afloran: granulitas felsica, mafica y ultramafica, marmol diopsido-flogopitico, roca calco-silicatada, metaevaporita y granofiro; b) Complejo Yumare, en el norte de Yaracuy, que incluye: anortosita, cuarzo-monzonita, cuarzo-sienita y cuarzo-gabro charnockiticos, y granofiro; c) un basamento intrusionado por diques de granofiro, en la mesa de Cocodite, peninsula de Paraguana; d) un recien descrito gneis cuarzo-feldespatico con hipersteno, en el Gneis de La Aguadita, Complejo El Tinaco, en el NE de Cojedes; y e) un gneis biotitico-sillimanitico en la unidad del Gneis de Cabriales, en el NE de Carabobo. Otras ocurrencias no in situ incluyen: f) nucleos del basamento de la ensenada de La Vela, norte de Falcon, con: marmol condroditico-diopsidico, roca calco-silicatada, gneis granatifero-cordieritico±sillimanitico, cuarcita gneisica feldespatico-granatifero-biotmco-sillimanitica, granulitas felsica, mafica y ultramafica, granulita granatifera, anortosita y cuarzo-sienita charnockitica; g) xenolitos en la lava del cerro Atravesado, Falcon central, de marmol diopsido-flogopitico, anortosita y gabro charnockitico; h) xenolitos de granofel clinopiroxenico-cuarzo-epidotico en la Metagranodiorita de El Amparo, peninsula de Paraguana; i) cantos rodados en las cuencas de los rios Bocoy y Riecito, en el NO de Portuguesa, que incluyen: roca calco-silicatada, granulita mafica y metagranitoides; j) cantos de gneis sillimanitico y sienita charnockitica en los conglomerados intraformacionales de la Formacion Matatere, al norte de Lara; k) cantos de marmol flogopitico con espinela y sienita charnockitica, en un conglomerado de la Formacion Casupal, NE de Yaracuy, y 1) cantos de granulita felsica epidotizada en el conglomerado de la Formacion Soebi Blanco, en Bonaire. El granofiro, hallado tanto en Paraguana como en los complejos El Guayabo y Yumare, es una roca minoritaria, de grano muy grueso, con textura grafica, que unifica estas ocurrencias, pues contiene un cuarzo de color gris-azulado, muy distintivo, posiblemente formado a alta temperatura. Se reconocen tres asociaciones litologicas distintas: a) Metasedimentaria (supracortical): que incluye rocas metasiliciclasticas, como metasemipelita, metapelita y paragranulita ultramafica; y metacarbonaticas, como marmol dolomitico, roca calco-silicatada y meta-evaporita; bien representada en el Complejo El Guayabo y varios nucleos de la ensenada de La Vela; b) Metavolcanica bimodal (supracortical): constituida por cuerpos maficos, como diques o sills de basalto o diabasa, transformados a granulita mafica, y posible metatoba o metalava riolitica, ahora granulita felsica con Na-sanidina transformada a mesopertita; representada posiblemente en el Complejo El Guayabo, algunos nucleos de la ensenada de La Vela y varias ocurrencias no in situ; y c) Plutonica (cortical profunda): constituida por una suite anortosita-mangerita-charnockita-granito (AMCG) desmembrada, tectonizada, con una importante alteracion hidrotermal de baja temperatura; pero no metamorfizada, bien representada en el Complejo Yumare, algunos nucleos de la ensenada de La Vela, en xenolitos de la chimenea de cerro Atravesado y cantos en los conglomerados de la Formacion Matatere. Las rocas granuliticas felsicas y maficas descritas en el noroccidente de Venezuela permiten dos posibles interpretaciones protoliticas: a) Asociacion bimodal basalto-riolita, o gabro-granito; o b) Secuencia interestraficada de lutita esmectitica con arcosa, waca feldespatica o toba riolitica. Las rocas calco-silicatadas, ricas en Mg y alcalis, con diopsido, escapolita meionitica, sulfatos de Ca y sulfuros de Cu-Fe sugieren dolomitizacion de margas evaporiticas en un ambiente de tipo sabkha. Estas pueden ser consideradas como subsaturadas en silice cuando exhiben el conjunto forsterita+diopsido+flogopita±espinela (con forsterita serpentinizada); o sobresaturadas en silice, cuando contienen el conjunto diopsido+flogopita+feldespatoalcalino+cuarzo+condrodita±Ca-LREE-carbonato-escapolita itremolita (con diopsido, condrodita o flogopita de poco a muy cloritizados). El granofel clinopiroxenico-hornblendo-biotitico (paragranulita ultramafica) puede interpretarse como intervalos de arcillas smectiticas pobres en Fe y ricas en Mg-Ti, tambien tipicas de ambientes evaporiticos, y el gneis metapelitico (con cordierita, granate, sillimanita y otros maficos) como una arcilla aluminica, hasta con un posible aporte bauxitico continental. El marco tectonico mas probable para esta asociacion igneo-sedimentaria pudo ser de cuenca extensional ensialica, tipo retro-arco {back-arc), intra-arco (intra-arc), o valle rift. Estas rocas de alto-medio grado sufrieron posiblemente dos eventos metamorficos durante el Neoproterozoico: un evento de grado medio, en la facies de la anfibolita, con posible migmatizacion local, que genero hornblenda, granate, cordierita y biotita, en metapelitas y metasemipelitas, Ca-Mg-silicatos en metacarbonaticas y metaevaporitas y hornblenda en rocas metamaficas, debido a la colision de un arco migratorio con el margen norte de Amazonia, donde una larga alineacion de cuencas retro-arco extensionales fue invertida y tectonizada. Otro evento posterior, datado Neoproterozoico Tardio, de alto grado, en la facies de la granulita piroxenica, causo la formacion de clinopiroxeno a partir de hornblenda, coronas de sillimanita alrededor de granate y biotita previas, y la alteracion de cordierita a sillimanita, y se debio a la colision de este margen compuesto del norte de Amazonia con el margen sur de Baltica. Esta megasutura constituyo la orogenesis Putumaya, equivalente en el tiempo a la fase Rigolet de la orogenesis Grenvilliana hace unos 950±30 Ma, que fue una de las colisiones continentales que origino al supercontinente de Rodinia. Una suite postectonica anortosita-mangerita-charnockita-granito (AMCG), generada durante la delaminacion o hundimiento de la profunda raiz litosferica del orogeno Putumayo, fue intrusionada en el Neoproterozoico tardio en el cinturon granulitico anterior. Eventos hidrotermales tardios, posiblemente durante el Paleogeno, causaron en rocas metacarbonaticas: serpentinizacion de forsterita, con formacion del politipo ortocrisotilo 60c-i; cloritizacion y/o carbonatizacion de diopsido, condrodita y flogopita; y en otros tipos de rocas: cloritizacion de granate, alteracion de hornblenda a clorita y de clinopiroxeno a epidoto; generation de pseudomorfos de hipersteno, casi completamente oxidados a hematita, que preservan el clivaje prismatico original, relleno por vetillas de clorita y epidoto; pinitizacion de cordierita; saussuritizacion de la plagioclasa andesinica; y una intensa carbonatizacion local de muchos cuerpos de roca. La milonitizacion fue muy intensa en algunos marmoles diopsidicos y rocas calco-silicatadas del cerro El Guayabo, pues llegan a ser casi ultramilonitas, con porfidoclastos centimetricos fracturados de diopsido y flogopita muy cloritizados, y de feldespato alcalino, embebidos en una matriz de calcita finamente triturada, que contiene escapolita y cuarzo accesorios. Esta notable deformation probablemente se debio a su emplazamiento como un bloque tectonico, junto con bloques de las formaciones Matatere y Barquisimeto, en la zona de transpresion de las fallas de Bocono-El Guayabo-Moron. Igualmente en las rocas charnockiticas y anortositicas del Complejo Yumare se llego a generar bandas ultramiloniticas y posibles pseudotaquilitas recristalizadas, a causa de su emplazamiento en las napas de Lara. La alteracion hidrotermal asociada a esta cataclasis se manifesta como vetas de epidoto, cuarzo y calcita que rellenan fracturas conjugadas y por el remplazo de clinopiroxeno por epidoto o carbonato. Toda esta evidencia parece indicar la presencia de un bloque de alto-medio grado metamorfico, de posible afinidad grenvilliana, que subyace el noroccidente de Venezuela, por debajo de la cuenca de Falcon, y quizas otras cuencas del occidente del pais. Este basamento granulitico neoproterozoico no se relaciona con el Complejo Imataca del Escudo de Guayana, de similar grado, pero de edad neoarqueana (2,0 Ga mas antiguo). Se propone denominar este bloque aloctono como terreno Falconia, pues conforma el basamento de la cuenca de Falcon y de la peninsula de Paraguana, como lo evidencian los xenolitos del cerro Atravesado y de la Metagranodiorita de El Amparo, y los nucleos de la ensenada de La Vela. En el continente suramericano se han descrito bloques granuliticos similares, como los macizos de Oaxaquia (Mexico), Chortis (Centroamerica) y Garzon-Santa Marta (Colombia), pero por primera vez se propone su existencia en Venezuela, en base a la evidencia litologica, petrografica y geocronologica aqui presentada o recopilada. Su litologia original, en la facies de la granulita piroxenica, su position pre-Mesozoica, y los modelos evolutivos de los margenes norte y oeste de Suramerica permiten interpretar al terreno Falconia como un bloque continental de afinidad grenvilliana, perteneciente originalmente al orogeno Putumayo, un ramal casi ortogonal al orogeno Grenvilliano-Sunsas, que contiene ademas rocas del Paleozoico Tardio como la Metagranodiorita de El Amparo, en Paraguana, posiblemente intrusiva en un basamento neoproterozoico pobremente expuesto, y que fue intrusionado posteriormente en sus partes centrales y surorientales por cuerpos maficos neogenos durante dos procesos extensionales litosfericos, sucesivos en el espacio y el tiempo; cuencas de Yaracuybare y de Falcon Central. Se concluye que tanto la Cordillera del Caribe y como el basamento de las cuencas occidentales de Venezuela contienen rocas de las orogenesis Grenvilliano-Putumaya y Allegheniana (Hercinica), relacionadas con la evolution tectonica desde el Mesoproterozoico de los supercontinentes Rodinia y Pangea. Abstract High to medium grade metamorphic rocks have been recently described in NW Venezuela. Known outcrops include: a) El Guayabo Complex, defined in this work as a kilometer-sized tectonic block in a transpressive tectonic melange together with Matatere and Barquisimeto formations, in the Yaracuy Graben, where crop out of ultramafic, mafic and felsic granulite, amphibolite, phlogopite-diopside marble, calc-silicate rock, metaevaporite and granophyre; b) Yumare Complex, in northern Yaracuy, which includes anorthosite, quartz-gabbroic, syenitic and monzonitic charnockites, and granophyre; c) Granophyric dykes intruded in a poorly exposed Neoproterozoic basement in the Cocodite Mesa, in Paraguana Peninsula; and e) Sillimanite-biotite gneiss in the Cabriales Gneis unit. Other occurrences include: f) Cores from La Vela Gulf basement, containing diopside-chondrodite marble; calc-silicate rock; hornblende-garnet-sillimanite-cordierite metapelitic gneiss; sillimanite-garnet-feldspatic quartzite; ultramafic, mafic, felsic and garnet granulite; anorthosite and quartz-syenitic charnockite; g) Xenoliths in the lava of Cerro Atravesado, in Central Falcon, of phogopite-diopside marble, anorthosite and gabbroic charnockite; h) Xenoliths of epidote-quartz-clinopyroxene granofel in El Amparo Metagranodiorite, in Paraguana Peninsula; i) Loose boulders in the beds of Bocoy and Riecito Rivers, in NW Portuguesa, which include: calc-silicate rock, mafic granulite, and metagranitoids; j) Boulders of sillimanite gneiss and syenitic charnockite, in the conglomerates of Matatere Formation; k) Boulders of spinel-phlogopite marble and charnokitic syenite in a conglomerate of Casupal Formation, in northern Yaracuy; and 1) Boulders of epidotized felsic granulite in a conglomerate of Soebi Blanco Formation, in Bonaire. The granophyre found in Paraguana, El Guayabo and Yumare, is a minor lithology, with very coarse grain size, and graphic texture, which unifys all these outcrops, having distinctive bluish quartz, possibly formed at high temperature. Three different lithologic associations can be recognized: a) Metasedimentary (supracrustal): including metasiliciclastics, such as metasemipelite, metapelite, and ultramafic paragranulite; and metacarbonates, like dolomitic marble, calc-silicate rock, and metaevaporite, quite well represented in El Guayabo Complex, and many cores of the La Vela Gulf; b) Metavolcanic bimodal (supracrustal): constituted by mafic bodies, such as basalt or diabase dykes or sills, transformed into mafic granulite; and possibly metarhyolitic tuff or lava, now felsic granulite having Na-sanidine transformed into mesoperthite; found in El Guayabo Complex, some cores of La Vela Gulf, and other non in situ occurrencies; and c) Plutonic (deep crustal): constituted by a dismembered and tectonized anorthosite-mangerite-charnockite-granite (AMCG) postectonic suite, having a prervasive low temperature hydrothermal alteration, but not metamorphosed; found in the Yumare Complex, some cores of La Vela Gulf, and as xenoliths in the intrusive volcanic pipe of cerro Atravesado, in Central Falcon Basin. The mafic and felsic granulites described in NW Venezuela allow two possible protolithic interpretations: a) A basalt-rhyolite, or gabbro-granite, bimodal association; or b) Interbedded smectitic shale with arkose, feldspatic-wacke or rhyolitic tuff. Mg and alkali rich calc-silicate rocks with meionitic scapolite, Ca-sulphate and Cu-Fe sulphides suggest dolomitization of evaporitic marls in a sabkha type environment. These can be silica undersaturated, with forsterite-diopside-phlogopite±spinel (with serpentinized forsterite); or oversaturated, with diopside-phlogopite-chondrodite-feldspar-quartz±tremolite±Ca-LREE-scapolite, with somewhat chloritized diopside, chondrodite and phlogopite. Bodies of biotite-hornblende-clinopyroxenite (ultramafic granulite) can be interpreted as Fe-poor and Mg-Ti-rich smectitic clays, also typical of evaporitic environments. Instead the garnet-cordierite-sillimanite gneiss could orginate from Al-rich clays, with a possible continental bauxitic source. The most likely tectonic setting for this igneous-sedimentary association could have been an intracontinental extensional basin, such as back-arc or intra-arc basins, or rift valley. These high grade rocks probably suffered two metamorphic events during the Neoproterozoic. A first one, of medium grade, in the amphibolite facies, with possible migmatization, which formed hornblende, cordierite, garnet and biotite, in metapelites and metasemipelites; together with calc-silicates in metacarbonates and metaevaporites, and hornblende in metamafics, during the collision of a migratory arc with the northern margin of Amazonia, where a string of ensialic back-arc extensional basins was inverted and tectonized. A further event, dated Late Neoproterozoic, of high grade, in the pyroxene granulite facies, due to the collision of the former composite northern margin of Amazonia with the southern margin of Baltica, caused the formation of clinopyroxene from hornblende, sillimanite coronas in garnet and biotite, and the alteration of cordierite into sillimanite during the Putumayo Orogeny, an event equivalent to the Rigolet Phase of the Grenville Orogeny, 950±30 Ma old. This megasuture was one of the continental collisions that originated the supercontinent of Rodinia. Also present there is a dismembered, mylonitized, and hydrothermally altered anorthosite-mangerite-charnockite-granophyre Late Neoproterozoic postectonic suite (AMCG), generated by delamination of the deep lithospheric root of the Putumayo Orogen, was intruded in the previous granulitic belt. Late hydrothermal Paleogene events, during its tectonic emplacement as nappes caused, in metacarbonates: serpentinization of forsterite to orthochrysotile polytype 60C-i; and chloritization and/or carbonatization of diopside, chondrodite, and phlogopite. Also, in other types of rocks: chloritization of garnet, alteration of hornblende to chlorite, and clinopyroxene to epidote, formation of pseudomorphs of hypersthene largely oxidized to hematite, but preserving the original prismatic cleavage filled with chorite and epidote veinlets; saussuritization of andesinic plagioclase, pinitization of cordierite, and local carbonatization of many rock bodies. Some diopsidic marbles and calc-silicate rocks from El Guayabo Complex are strongly mylonitic, even ultramylonitic, having centimeter sized porphyroclasts of chloritized diopside and phlogopite, and alkali feldspar, in a finely ground calcite matrix, which also contains accessory scapolite and quartz. This strong deformation probably occurred during its emplacement as a tectonic block, together with blocks of the Matatere and Barquisimeto formations, in a transpressive melange in the Bocono-El Guayabo-Moron fault zone. Similarly, the deformation of charnockitic and anorthositic rocks of the Yumare Complex generated ultramiylonites, and possible recrystallized pseudotaquilytes, due to its emplacement in the Lara Nappes. The hydrothermal alteration associated to this cataclasis introduced calcite-epidote-quartz veins that filled conjugate fractures, and caused replacement of diopside for carbonate. These rocks seem to indicate the presence of a high grade block of Grenvillian affinity, underlying NW Venezuela, below the Falcon Basin, and probably other occidental basins of this country as well. This granulitic Neoproterozoic basement is not related to the Neoarchean Imataca Complex of the Guiana Shield, of similar metamorphic grade, but some 2.0 Ga older. It is proposed to call this block as the Falconia Terrane (FT), being the basement of the Falcon Basin, as it is evidenced by the xenoliths of Cerro Atravesado, and the cores of La Vela Gulf. Similar granulitic blocks have been described in the South American continent, such as Oaxaquia (Mexico) and Garzon-Santa Marta (Colombia), but this is the first time it is proposed its existence in Venezuela, supported on the lithologic and geochronologic evidence hereby presented. Its original pyroxene granulite facies lithology, pre-Mesozoic position, as well as the evolutive models proposed for the northern and northwestern margins of South America, and its interaction with the Caribbean Plate, allow to interpret FT as a continental block with Grenvillian affinity, that formed part of the Putumayo Orogen, a branch almost perpendicular to the Grenville-Sunsas Orogen, which also contains Paleozoic rocks, such as the El Amparo Metagranodiorite, possibly intruded in a poorly exposed basement in Paraguana Peninsula, and later intruded in its central and southeastern parts by Neogene mafic volcanic intrusions, generated by lithospheric extensional processes, successive in space and time: Yaracuybare, and Central Falcon basins, inverted during Miocene to Recent times. In conclusion, both the Caribbean Cordillera and the basement of the Falcon Basin, in Venezuela, contain rocks formed during the Grenvillian-Putumayan and Alleghenian-Hercinian orogenies, related with the tectonic evolution since Mesoproteozoic times of the supercontinents Rodinia and Pangea. Key words: high grade metamorphism, Rodinia, Putumayo Orogen, Falconia Terrane.