Geología de la cordillera Central y el occidente colombiano y petroquímica de los intrusivos granitoides mesocenozoicos

Abstract

En este trabajo se considera la geología de las siguientes unidades morfoestructurales de Colombia: la cordillera Central, la cordillera Occidental, la Serranía de Baudó y las Depresiones interandinas del Cauca - Patía y Atrato - San Juan - Tumaco. La Zona Tectónica de Romeral, ubicada en el flanco Oeste de la cordillera Central, separa una corteza tipo continental al este, de una corteza tipo oceánico al oeste. La cordillera Central que representa un espesor cortical aproximado de 35 km, está compuesta por un núcleo de neises y anfibolitas precámbricas que forman parte del Escudo de Guayana, y una faja geosinclinal pericratónica adosada al mismo, compuesta por metasedimentitas del Paleozoico (?) con facies de esquistos verdes y anfibolita. Secuencias sedimentarias, sedimentario-volcánicas de ambientes marinos neríticos y asociaciones de rocas ofiolíticas del Cretácico, se presentan dispersas principalmente en el sector norte de la cordillera Central. En este mismo sector aflora un pequeño remanente de sedimentitas marinas neríticas Jurásicas. Asimismo, depósitos marinos de aguas someras intercalados con material volcánico y capas rojas continentales de edad Jura-Triásica, se presentan en el pie oriental de la misma. En la cordillera Occidental, toleitas cretácicas con afinidades a las generadas en arcos volcánicos inmaduros se extienden al oeste de la zona de fallas de Romeral, paleozona de sutura a lo largo de la cual se emplazaron durante el Cretáceo ofiolitas no secuenciales y rocas con metamorfismo glaucofanítico. Las rocas de la cordillera Occidental fueron probablemente deformadas durante el Cretáceo temprano y metamorfizadas y nuevamente deformadas en el Cretáceo tardío, época en la cual la cordillera emergió definitivamente y fue acrecionada al bloque siálico. La Serranía de Baudó está constituida por rocas toleíticas del Cretáceo tardío y Eoceno. Su emersión se inició posiblemente en el Mioceno medio conjuntamente con el comienzo de la interrupción interoceánica, la cual se cortó definitivamente en el Plioceno. En el sector septentrional de la Depresión del Cauca - Patía, afloran sedimentitas continentales de edad Oligoceno temprano Mioceno temprano. En el sector meridional, sobre un "Flysch" de edad probable Maastrichtiano-Eoceno, reposan secuencias sedimentarias marinas transicionales de edad Eoceno medio – Mioceno medio. Su deformación se realizó en el Mioceno medio. Las sedimentitas marinas abisales a neríticas, de la Depresión del Atrato – San Juan - Tumaco de edad Eoceno a Plioceno fueron afectadas por fases tectónicas en el Eoceno - Oligoceno y Mioceno medio. Los intrusivos granitoides calco-alcalinos del tipo 1, de la cordillera Central y occidente de Colombia son principalmente meso-cenozoicos. Los intrusivos mesozoicos y eocenos son tonalitas-granodioritas, que se ubican en la cordillera Central e intruyen secuencias intensamente deformadas y metamorfizadas regionalmente. En los plutones al sur del Batolito de lbagué predominan sienitas, cuarzomonzonitas y granitos y son probablemente pre-jurásicos. En general, los intrusivos mesozoicos son de mayor tamaño y forman aureolas más amplias y mejor desarrolladas que los cenozoicos ubicados al occidente de dicha cordillera. La ocurrencia de volcanismo Jura-triásico al este de la cordillera Central, insinúa una posible relación genética con el plutonismo Jurásico. Dicha actividad magmática se habría realizado a lo largo de un arco intracontinental ubicado en el flanco este de la cordillera Central. Los cuerpos cretáceos carecen de vestigios claros de actividad volcánica asociada. Los intrusivos cenozoicos se localizan principalmente al occidente de la zona de fracturas de Romeral, en la cordillera Occidental y Depresión del Cauca - Patía. Los ubicados en la cordillera Occidental son manzanitas, monzodioritas y tonalitas de edad Paleoceno a Mioceno e intruyen volcanitas y sedimentitas cretáceas. Los intrusivos subvolcánicos, de composición principalmente andesítica, son miocenos o más nuevos, intruyen sedimentitas terciarias y serían responsables de la eyección de los depósitos volcanoclásticos que se observan en dicha depresión. Durante el Meso-Cenozoico la actividad intrusiva aparentemente migró de la cordillera Central hacia el Pacífico y en el Cenozoico del Pacífico hacia la cordillera Central. Se estudiaron petroquímicamente el Batolito de lbagué (B1, Jurásico), los plutones granitoides al sur de éste (PS, pre-Jurásico), el Batolito Antioqueño (BA, Cretácico) y varios plutones e intrusivos subvolcánicos cenozoicos de la cordillera Occidental y Depresión del Cauca - Patía, respectivamente. En los diagramas de variación la secuencia de agotamiento en elementos ferromagnesianos es consistente con un fraccionamiento de piroxenos, olivina y granate y la variación en K, Rb, Sr, Ba estaría controlada principalmente por fraccionamiento de horblenda y plagioclasa. En los granitoides mesozoicos de la cordillera Central la remoción de los dos últimos minerales parece haber sido importante; en cambio en los intrusivos cenozoicos la plagioclasa fue quizás una fase inestable. Según los diagramas de variación los PS no tienen relación genética con el BI y este cuerpo está menos fraccionado que el BA. El BI y Ba poseen composiciones promedias más altas en elementos ferromagnesianos que rocas similares del Batolito de Sierra Nevada (EE. UU.) y promedios mundiales. La variación petrológica transversal en el BA indica una zonación asimétrica siendo más básico hacia el oriente y no presenta las variaciones químicas observadas en rocas volcánicas de arcos de islas y márgenes continentales. Los intrusivos subvolcánicos de la Depresión del Cauca-Patía tienen porcentajes menores en ferromagnesianos que las volcanitas de similar contenido en SiO2 pertenecientes a Cascades y Andes Centrales. Los intrusivos cenozoicos de la cordillera occidental y Depresión del Cauca-Patía presentan valores más bajos en K/Sr, Rb/ Sr, Ba/Sr y más altos en K/Rb con respecto a los mesozoicos (B1, BA) de la cordillera Central. Asimismo, los primeros poseen razones Rb/Sr muy bajas y afinidades con la tendencia oceánica. En el BI y BA los valores de las razones antedichas son más diferenciadas. En el primero los valores se acercan a la tendencia oceánica, o se ubican entre ésta y la del BA. En cambio, en este cuerpo, se definen campos de altas razones K/Sr, Rb/Sr, Ba/Sr y bajas de K/Rb. Petrogenéticamente, es improbable que procesos de fusión parcial originen magmas primarios en la corteza continental inferior. Asimismo, los contenidos en K, Rb, Sr, y Ba en los plutones granitoides e intrusivos félsicos subvolcánicos meso – cenozoicos de la cordillera Central y occidente colombiano son teóricamente incompatibles con un origen directo por fusión parcial de basaltos subductados de la placa Nazca, en facies anfibolítica, eclogítica o de granulita granatífera, y con Iíquidos teóricos producidos por fusión fraccionada de peridotita del manto intercortical. Para obtener como producto final los plutones granitoides estudiados, los magmas primarios tuvieron cambios importantes antes de su emplazamiento a altos niveles corticales.