3. Petrogénesis de los intrusivos meridionales cretácicos del Cinturón
3.1 Geología del área de estudio
3.1.3 Rocas plutónicas de Vizcaíno
3.1.3.1 San Roque
3.1.3.1.2 Geoquímica de elementos mayores y tierras raras
Para el estudio geoquímico de este intrusivo se analizaron ocho muestras de rocas del plutón San Roque por elementos mayores, traza y tierras raras. Las muestras
una diorita (SR-14), cuyos análisis se presentan en el Anexo 3 y su localización se indica en el mapa de la Figura 35a.
Los datos se graficaron en el diagrama de clasificación TAS (álcalis totales-sílice) para rocas intrusivas (Figura 38a; LeBas et al., 1986), en el que se observa una variación continua desde la diorita hasta el granito con rangos de SiO2 entre 50 y 72% dentro de la serie subalcalina. Las rocas de San Roque son de composición intermedia, tienen un MgO# de hasta 41 (Figura 38b), que es más alto que el valor promedio reportado para los intrusivos del CBP (~20 MgO#; Kimbrough et al., 2014). Estas rocas se caracterizan por tener relaciones bajas de Sr/Y (<30; Figura 38c) y un contenido moderado de Sr (120-369 ppm). En el diagrama K2O vs SiO2 (Figura 38d) todas las muestras, con excepción de SR-PE2 grafican en el campo de K-medio. La muestra SR-PE2 pertenece a un dique félsico de composición granodiorítica (modal) y cae en el campo de K-alto, este resultado es consistente con el análisis petrográfico en donde esta muestra tiene hasta 9% de feldespato potásico, además de que este enriquecimiento en K puede estar relacionado con la removilización de elementos durante la alteración hidrotermal que afecta la zona sureste del plutón de donde proviene esta muestra y que también puede ser la causa del enriquecimiento de elementos móviles como el Ba (1075 ppm; Figura 38e). El contenido de TiO2 en las rocas del plutón San Roque es bajo (Figura 38f) y disminuye conforme el contenido de SiO2 aumenta.
En el diagrama Fe*/SiO2 se observa que todas pertenecen al campo de los granitos magnesianos (Figura 39a), ubicándose en ambiente de arco (Frost et al., 2008). En el diagrama MALI (Índice modificado álcalis-calcio; Na2O+K2O-CaO)/SiO2), las rocas de San Roque grafican todas en la serie cálcica y calcoalcalina (Figura 39b) reflejando principalmente el contenido de andesina-oligoclasa (An40-An20) en la química de estas rocas. La distribución de la muestras al aumentar el SiO2 es paralela al límite entre la serie cálcica y calcialcalina, lo que según Frost et al. (2001) debe considerarse un indicador de cristalización fraccionada del fundido.
Figura 37. (a) Cuarzodiorita mostrando el sistema de fracturas característico. (b) Dique de granodiorita de color marrón con textura afanítica cortando al intrusivo cuarzodioritíco. (c) Anfibolitas intrusionadas por cuarzodiorita del plutón San Roque y xenolitos de la roca encajonante embebidos en cuarzodiorita. (d) Zona de mezcla entre magma diorítico y tonalítico. (e) Zona de fallas inversas debido a empuje durante el emplazamiento. (f) Zona de falla con desarrollo de "gouge" rico en clorita.
Figura 38. Geoquímica de roca total, elementos mayores y traza de las rocas del plutón San Roque. (a) diagrama SiO2 (wt%)vs álcalis totales (Le Bas et al., 1986). (b) SiO2 (wt%)vs MgO#, donde MgO# =
(MgO/(MgO+FeOT)*100) y FeOT= fierro total. (c) Sr/Y vs Y (ppm). (d) ) K2O vs SiO2, con los campos
definidos por Rickwood (1989). (e) Ba vs Nb (ppm). (e) TiO2 vs SiO2 (wt%). Abreviaturas que indican la
clasificación modal de la roca: (Di)= Diorita; (Qdi)= Cuarzodiorita; (Ton)= Tonalita; (Gdi)= Granodiorita.
De acuerdo con la clasificación tectónica para granitos de Pearce et al. (1984), que utiliza Rb/(Y+Nb) la asociación resultante para las rocas de San Roque corresponde al de arco de islas (Figura 39c). Con base en las gráficas de las figuras 38 y 39 las rocas son granitoides de tipo cordillerano de la serie subalcalina con carácter cálcico- calcoalcalino y pueden asociarse a un arco de islas con tendencias de diferenciación oxidantes.
Los resultados de las REE normalizados a condrita de las muestras de San Roque (Figura 40a) muestran que las rocas tienen un ligero enriquecimiento en tierras raras ligeras (LREE) y un patrón plano en las tierras raras pesadas (HREE). La diorita (SR- 14) es la muestra con los valores de LREE más bajos. La ausencia de anomalía negativa de Eu en roca total normalizada a condrita, sugiere que la plagioclasa no es una fase residual importante. Tampoco se observan anomalías positivas de Eu y las concentraciones de Al2O3 (<20 wt%) y CaO (<6%), indican que las rocas de San Roque no han sufrido acumulación cristalina significante. La muestra del dique granodiorítico SR-PE2 tiene los valores de LREE más enriquecidos y corta los patrones del resto de las muestras del plutón, lo que podría estar sugiriendo que la fuente de estos diques tardíos y alterados es distinta a la que dio origen al resto de las rocas que forman el macizo del intrusivo. Comparando las muestras con NMORB, todas las rocas muestran un enriquecimiento en el contenido de elementos litófilos (LILE), y una anomalía fuerte en Nb y pequeñas en Ti (Figura 40b). Estas características de enriquecimiento en LREE y LILE con anomalías negativas de Nb y las bajas concentraciones de Sr (<400 ppm), Sr/Y (<30) y los valores de Y (>12 ppm), colectivamente son similares a aquellas encontradas en magmas generados en ambientes arcos de islas oceánicos y son indicadores de fusión parcial por hidratación de manto peridotítico de composición lherzolítica (Hanson, 1980; Kelemen et al., 2003 en Schwartz et al., 2014).
Figura 39. Diagramas de discriminación geoquímica para el plutón San Roque. (a) Diagrama FeOt/(FeOt + MgO) vs. SiO2 (wt%) indicando los camapos de ferroano y magnesiano (Frost et al., 2001). (b)
Diagrama (MALI) (Na2O + K2O – CaO)/SiO2, mostrando la contribución de fases minerales en la
distribución de las muestras y el campo de los intrusivos del Cinturón Batolítico peninsular segúnFrost et al. (2008). (d) Diagrama de discriminación Rb/(Y+Nb) para granitos (Pearce et al., 1984). VAG = granitos de arco volcánico, SCG = granitos sincolisionales, WPG = granitos de intraplaca, ORG = granitos de dorsal oceánica. Abreviaturas de la clasificación modal de la roca: (Di)= Diorita; (Qdi)= Cuarzodiorita; (Ton)= Tonalita; (Gdi)= Granodiorita.
Figura 40. (a) Abundancias de Tierras Raras (REE) del plutón Compostela normalizadas a condritas (Sun y McDonough, 1989). (b) Patrones de las muestras normalizadas a NMORB según los valores de Sun y McDonough (1989).