Los Intrusivos de Antearco del Cretácico Superior d e Chile Centro Sur (39ºS - 40ºS): Petrografía y geoqu ímica. Denisse De la Fuente* (1), Oscar Figueroa (1), Paul Duhart (2), David Quiroz (2), Daniel Demaiffe (3), Verónica Oliveros (1), Jorge Muñoz (2) (1) Departamento Ciencias de la Tierra, Facultad de Química, Universidad de Concepción, Cacilla 160-C, Concepción, Chile. (2) Oficina Técnica Puerto Varas, SERNAGEOMIN, La Paz 406, Puerto Varas. (3) Département des Sciences de la Terre et de l’environnement, Université Libre de Bruxelles, 50, Av F.D. Roosevelt, B-1050 Bruxelles, Bélgica. *E-mail: denissdelafuent@udec.cl

Resumen . Los intrusivos de antearco del Cretácico Superior, entre los 39º y 40ºS, corresponden a cuerpos hipabisales pequeños, de composición variable entre tonalítica a granítica. El más grande de ellos (Plutón Chaihuín) está compuesto por granodioritas porfídicas y microgranitos, y su geoquímica presenta variaciones lineales con el aumento de SiO2. Estas variaciones son interpretadas como efectos de cristalización fraccionada. Los otros intrusivos de antearco coinciden con la línea evolutiva del Plutón Chaihuín. Sin embargo, los intrusivos de Los Boldos y Loncoche presentan una afinidad adakítica.

Palabras claves: intrusivos, antearco, Cretácico Superior, Centro sur, Chile 1. Introducción En la Cordillera de la Costa del centro sur de Chile, entre los 39º y 40ºS, afloran cuerpos intrusivos aislados y de poca extensión, cuyas edades radiométricas corresponden al Cretácico Superior (entre otros, Martin et al., 1999; Quiroz et al., 2006 y referencias citadas). En esa época y a esas latitudes el arco magmático respectivo se encontraba 100 km al este, en la Cordillera Principal, lo que está evidenciado por dataciones radiométricas (González, 1982; Munizaga et al., 1988; Sernageomin-BRGM, 1995; Suárez y Emparán, 1997). Aunque los afloramientos de antearco son pequeños y aislados, la extensión de este magmatismo Cretácico Superior sería aparentemente mucho mayor, ya que estudios de fission track detectaron anomalías térmicas en gran parte de la Cordillera de la Costa entre los 39º y 42ºS, las cuales indican un recalentamiento originado por este evento intrusivo (Glodny et al., 2007). Los intrusivos estudiados corresponden al Plutón Chaihuín, a los pórfidos Laurel, Oncol y Loncoche, y a los Granitoides Los Boldos (Fig. 1). Estos cuerpos se encuentran intruyendo a rocas del Basamento Metamórfico Paleozoico. El Plutón Chaihuín es el intrusivo de mayor dimensión (23 km de largo y 2-6 km de ancho). Estimaciones geobarométricas basadas en los contenidos en Al en hornblenda, indican para este último un nivel de cristalización somero (< 3 km; Seifert et al., 2005).

Figura 1 . Mapa de ubicación de los intrusivos cretácicos estudiados.

2. Petrografía Los cuerpos estudiados son de carácter hipabisal, varían desde composiciones tonalíticas a graníticas (Fig. 2) y presentan textura preferencialmente pofídica. El Plutón Chaihuín está constituido por microgranodiorita porfídica y en sus partes centrales por microgranito, con plagioclasa usualmente zonada, ortoclasa pertítica, cuarzo, anfíbol y biotita, y menores cantidades de minerales opacos, apatito y circón. En los microgranitos se desarrollan localmente las texturas micrográfica, granofírica y mirmequítica. El plutón contiene enclaves máficos de composición diorítica y textura poiquilítica, y además está cortado por diques andesíticos y aplíticos. Los Boldos lo constituyen microtonalitas, microgranodioritas y

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microgranitos, algunos de ellos con rasgos de milonitización. Laurel, Oncol y Loncoche están formados por pórfidos dacíticos, con fenocristales de plagioclasa (frecuentemente zonada), cuarzo, biotita y/o anfíbol; la masa fundamental está compuesta por los mismos minerales con textura hipidiomórfica granular de grano fino. Localmente, se observan texturas glomeroporfídica y de embahiamiento en cuarzo, y en ocasiones se observa pequeños enclaves pelíticos. Oncol además presenta pórfidos andesíticos, con plagioclasas zonadas y en agregados glomeroporfídicos. Todas estas rocas se encuentran generalmente alteradas, con distintos grados de argilización de feldespatos y ferromagnesianos reemplazados por clorita y minerales opacos.

Figura 2 . Clasificación petrográfica de los intrusivos estudiados (Streckeisen, 1976).

3. Geoquímica Las rocas analizadas son calcoalcalinas y levemente peraluminosas. Para Chaihuín, al aumentar los contenidos de SiO2 disminuyen los contenidos de Al2O3, CaO, Fe2O3, MgO, MnO, TiO2, Na2O, P2O5 y aumentan los contenidos en K2O. Los otros intrusivos de la Cordillera de la Costa en general coinciden con la línea evolutiva del Chaihuín. Las concentraciones de Pb, Rb e Y de las rocas de Chaihuín aumentan con el contenido de sílice, mientras que Sr, Zr, V, Ni y Cr disminuyen. El diagrama de tierras raras normalizado al condrito (McDonough y Sun, 1995) de los intrusivos de Chaihuín (Fig. 3), muestra patrones moderadamente inclinados (La/Yb entre 9 y 14), un aumento progresivo de los contenidos en tierras raras con el SiO2 de las rocas, al mismo tiempo que aumenta la anomalía de Eu. Los patrones de tierras raras de los intrusivos de Oncol y Laurel, son similares y concordantes con los términos menos diferenciados de Chaihuín, pero los patrones de las

rocas de Los Boldos y Loncoche difieren de éstos por sus menores cantidades en tierras raras, tanto livianas como pesadas.

Figura 3 . Diagrama de tierras raras normalizado al condrito (McDonough y Sun, 1995) de los intrusivos de Chaihuín.

Los bajos contenidos en tierras raras pesadas de los intrusivos de Los Boldos y Loncoche, y las comparativamente altas razones La/Yb observadas en algunas muestras (hasta 25), sugieren una señal adakítica. Esta observación es corroborada por el diagrama clásico Sr/Y vs. Y (Fig. 4) que indica que 3 de las 4 muestras de Los Boldos y las 2 muestras de Loncoche caen en el campo de las adakitas. Por su parte, en el diagrama (La/Yb)N vs. YbN, todas las muestras de los intrusivos de Los Boldos y de Loncoche pertenecen al campo de las adakitas.

Figura 4 . Diagrama Sr/Y vs. Y discriminante de adakitas y rocas normales de arco (ADR: andesitas, dacitas y riolitas), propuesto por Drummond y Defant (1990).

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4. Discusión Las regiones de antearco son típicamente amagmáticas y de bajo flujo calórico (Gill, 1981). Sin embargo, existen intrusivos y volcanitas que ocupan dicha posición geotectónica, los que han sido atribuidos desde fines de los años 70’ a la subducción de una dorsal mesooceánica, lo que confiere un pulso termal adicional al antearco (e.g. DeLong et al., 1979). En ese contexto, el origen de los intrusivos de antearco del Cretácico Superior podría estar relacionado a una anomalía térmica en el antearco debido al paso de la triple unión de las placas Farallón-Phoenix-Sudamérica (Glodny et al., 2006) que, según las reconstrucciones geotectónicas a partir del Cretácico Medio (e.g. Müller et al., 2008), migra a lo largo del margen de Sudamérica, desde el norte de Chile hasta los Andes Patagónicos. Esta hipótesis permite además explicar el carácter adakítico de los intrusivos de Los Boldos-Loncoche, ya que la subducción de un punto triple puede originar un slab-window donde ocurriría la fusión del slab y generación de magma adakítico (Thorkelson y Breitsprecher, 2005). Por la estrecha asociación espacio-temporal de estos intrusivos y por la misma mineralogía que presentan, ellos provendrían de magmas de origen similar. El mecanismo de diferenciación que origina las diferentes litologías observadas sería la cristalización fraccionada. En efecto, los diagramas de Haker dibujan generalmente un patrón continuo y rectilíneo (R2 = 0.81-0.99), sugiriendo una diferenciación por cristalización fraccionada de plagioclasa (disminución de Al2O3, CaO, Sr y aumento progresivo de la anomalía de Eu con el SiO2 de las rocas), anfíbola y biotita (disminución de Fe2O3, MgO, MnO, Al2O3, V y Cr), óxidos de Fe-Ti (disminución de TiO2, Fe2O3 y V), apatito (disminución de P2O5) y zircón (disminución de Zr). Estos minerales fraccionados, deducidos a partir de la geoguímica, son justamente los que aparecen en la moda de las rocas analizadas. Agradecimientos Este trabajo se enmarca en el acuerdo de cooperación U. de Concepción-Sernageomin. Se agradece el apoyo de la Dirección de Investigación de la UdeC (Diuc Nº 209.025.035-1.0) y la eficiente colaboración en terreno de Paulo Rodríguez y Eduardo Inostroza. Referencias DeLong, S.E., Schwarz, W.M. y Anderson, R.N. 1979. Thermal

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