Evolución petrogenética del basamento ígneo-metamórfico de la Isla Martín García, Cratón del Río de la Plata, provincia de Buenos Aires

Abstract

El Complejo Martín García (CMG) comprende rocas de basamento cristalino que afloran en una pequeña isla (~2 km2) denominada Isla Martín García (Estuario Río de la Plata, Argentina). El CMG incluye ortogneises (~2119±15 Ma), granitoides (~2100±12 Ma), gabros hornbléndicos (entre 2060- 1725 Ma) y olivínicos (1392-1193 Ma), peridotitas (~514 Ma) y diques intermedio-ácidos (~1870 Ma) y básicos. Las unidades litológicas intermedio-ácidas del CMG registran dos eventos metamórficos acompañados de deformación dúctil: M1-D1 (S1) y M2-D2 (S2), cuyas foliaciones son coaxiales y de orientación general NO-SE. La S1 representa la fábrica metamórfica principal de los ortogneises, mientras que el episodio D2 está vinculado con el desarrollo de la foliación de tipo milonítica (S2), que afecta tanto a los ortogneises y granitoides como a los gabros y rocas filonianas. El evento metamórfico M2 tendría una edad neoproterozoica (673-591 Ma). Por último, y de carácter frágil-dúctil, se desarrolló un episodio de deformación de baja temperatura, D3. La unidad ultrabásica solo está afectada por el episodio D3. El basamento en su conjunto ha sido exhumado entre el Ordovícico y el Jurásico Inferior. El magmatismo (subalcalino y de alta fO2) asociado a los ortogneises está representado por tonalitas magnesianas, calcoalcalinas y metaluminosas. Características químicas similares a las de los ortogneises son registradas en los granitoides, representados por granodioritas y granitos de naturaleza magnesiana, calcoalcalina y metaluminosa. Ambas unidades son compatibles con granitoides tipo cordillerano formados en un contexto de arco magmático. Los protolitos ígneos de los ortogneises cristalizaron a condiciones de ~710º C y 10,5 kbar (~36 km de profundidad) mientras que los granitoides lo hicieron a ~665ºC y ~6,5 kbar (~24 km). El magmatismo asociado a los ortogneises es compatible con la fusión parcial de una fuente de tipo TTG o basáltica pobre en K a profundidades y temperaturas de la estabilidad del granate. Las condiciones de fusión de la fuente de este magmatismo habrían alcanzado temperaturas de ~906-965º C, vinculadas a procesos de alta temperatura (“granitos calientes”). Los granitoides resultaron de la fusión parcial de los ortogneises, heredando características geoquímicas tales como los altos contenidos de LREE y relaciones Sr/Y y La/Yb. La fusión de ortogneises y generación de granitoides está asociada a procesos de anatexis durante el evento M1 (~705-768ºC y 6-7 kbar). El magmatismo básico en general muestra características químicas de arco. Los gabros hornbléndicos tienen signatura subalcalina y alta fO2, de origen mantélico y contaminación cortical. Los gabros olivínicos cristalizaron en condiciones de ~1200º C y 5 kbar y presentan texturas coroníticas, asociadas a reequilibrio en presencia de fundido y en condiciones subsólidas. Este magmatismo está vinculado a fuentes piroxeníticas relacionadas a un manto metasomatizado, que ha cristalizado a profundidades bajas a moderadas. La peridotita exhibe texturas cumulares de características geoquímicas transicionales entre MORB y OIB, afines a una fuente piroxenítica asociada con un manto metasomatizado a baja presión (<5 kbar), en consistencia con la presencia de plagioclasa. La señal isotópica del εNd (+0,1 a 514 Ma) sugiere contaminación cortical y una fuente mantélica con TDM de 1175 Ma. Estos valores son consistentes con edades modelo en el sistema Lu-Hf, εHf(t)= –8/–5 para el rango de ~520-503 Ma, con TDM calculadas de 1800-1600 Ma. La contaminación cortical propuesta para estos magmas podría descartar un origen ofiolítico para los mismos. Las condiciones calculadas para la cristalización de estos magmas ultrabásicos es de ~1200º C y 5 kbar. Las peridotitas son geodinámicamente compatibles con procesos asociados a la evolución del manto litosférico en ambientes extensionales. Los eventos paleoproterozoicos registrados en las unidades intermedio-ácida (~2130-2090 Ma) y gabros hornbléndicos (post-M1, ~2060-1725 Ma) se asocian a la Orogenia Transamazoniana (2085-1600 Ma; o Transplatense), y serían consistentes con un contexto sincolisional (granitoides) a tardío (gabros). El magmatismo asociado a los ortogneises se relacionaría con el contexto de subducción entre los terrenos Buenos Aires-Piedra Alta y El Cortijo, mientras que los granitoides coincidirían con la etapa colisional del arco y desarrollo sincrónico del evento M1. Los gabros hornbléndicos son correlacionables con la suite básica del Terreno Piedra Alta. El evento mesoproterozoico (1393-1193 Ma) estaría asociado a un contexto de arco. El evento neoproterozoico M2-D2 coincide con la orogenia Brasiliana, bien documentada al este de Uruguay y sureste de Brasil.