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COPYRIGHT 2005 Acedemia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
Resumen
Las caracteristicas encontradas en las metamorfitas basicas que afloran en los alrededores de la ciudad de Medellin permiten diferenciar al menos dos grupos principales: uno compuesto por grandes cuerpos de metabasaltos anfiboliticos sin texturas reliquia que corresponden a la mayor parte de la unidad Anfibolitas de Medellin y otro grupo formado por cuerpos menos extensos de plutones bandeados y metamorfizados, los cuales constituyen los Metagabros de El Picacho. Los metagabros se metamorfizaron hidrotermalmente en facies esquisto verde--anfibolita baja y corrientemente presentan estructuras miloniticas y estan relacionados espacialmente con las Dunitas de Medellin, conformando, junto con estas, el Complejo Ofiolitico de Aburra.
Palabras clave: Anfibolitas, gabros bandeados, Medellin, El Picacho, Cordillera Central, Colombia.
Abstract
Based on the features discovered in metamorph rocks from Medellin, two different rock units may be identified. One of them, Medellin Amphibolites, is an extensive amphibolitic body that shows no relics of its metavolcanic protolith and is frequently associated with metasediments. We redefine this unir as not enclosing banded metagabbros, which should be regarded as a separate lithostratigraphic unit that we designate El Picacho Metagabbros. El Picacho Metagabbros show greenschist-- to lower-amphibolite-facies parageneses, conspicuous mylonitic structure, no relation to metasediments, and spatial association to the Medellin Dunite. We propose that these gabbros and peridotites constitute the Aburra Ophiolitic Complex.
Key words: Amphibolites, banded gabbros, Medellin, El Picacho, Central Cordillera, Colombia.
Geologia regional
El basamento metamorfico del eje de la cordillera Central en los alrededores de Medellin esta compuesto por metabasitas y gneises de alto grado, asociados con esquistos de bajo grado (Botero, 1963; Echeverria, 1973; Restrepo & Toussaint, 1984). Botero (1963) agrupo estas rocas dentro del Grupo Ayura--Montebello, que fue subdividido por Echeverria (1973) en la Zona Ayura para el conjunto de alto grado, y la Zona Montebello para el de grado bajo. Restrepo & Toussaint (1982; vease tambien Restrepo et al., 1991), al identificar varios metamorfismos superpuestos en las metamorfitas de la cordillera, eventos Devonico-Carbonifero, Permico-Triasico, y Cretacico, proponen renombrar la unidad como Complejo Polimetamorfico de la Cordillera Central. En efecto, trabajos geocronologicos recientes con el sistema U-Pb Shrimp, apoyan la idea del caracter polimetamorfico de la unidad (Ordonez, 2001; Vinasco et al., 2003).
El complejo incluye cuerpos mayores de anfibolitas (Figura 1) que se agrupan bajo el nombre de Anfibolitas de Medellin (Restrepo & Toussaint, 1984) por su ubicacion cercana a dicha ciudad. Dataciones de tales rocas, como las obtenidas por Restrepo et al. (1991), sirvieron de fundamento para proponer un evento metamorfico cretacico; se sugirio que las metabasitas serian correlacionables con las tocas del Complejo Arquia, correspondiendo a la parte basica de una ofiolita que se habria metamorfoseado en una zona de subduccion cretacica (Toussaint, 1996). McCourt et al. (1984) estudiaron rocas del Complejo Arquia mas al sur, y no concuerdan con una edad cretacica para el metamorfismo, sino que la consideran paleozoica o anterior. Dataciones recientes Ar-Ar de las Anfibolitas de Medellin (Martens & Dunlap, 2003) indican que las edades cretacicas obtenidas se deben a perturbaciones termicas producidas por la intrusion de grandes plutones mesozoicos como el Batolito Antioqueno; la edad de metamorfismo seria mas antigua, posiblemente dentro del lapso Permico-Triasico.
[FIGURA 1 OMITIR]
Al norte y oriente del valle de Aburra yace la Dunita de Medellin, una unidad ultramafica elongada que contiene cuerpos menores de harzburgita (Figura 1), en contacto tectonico, generalmente subhorizontal, con las anfibolitas de Medellin (Restrepo & Toussaint, 1974; Alvarez, 1987). El emplazamiento de las rocas ultramaficas probablemente ocurrio entre el Triasico y el Cretacico (Restrepo & Toussaint, 1974 y 1978; Alvarez, 1987) aunque propuestas mas recientes sugieren que el emplazamiento pudo darse antes o durante la orogenia Permico-Triasica (Restrepo, 2003). En la literatura hay referencias en las que se plantea que tanto las anfibolitas como las ultramafitas pertenecen a una ofiolita desmembrada (Alvarez, 1987; Toussaint, 1996), sin que al momento se hayan senalado otras litologias en los alrededores de Medellin que puedan formar parte de tal.
Otros cuerpos geologicos importantes en la parte septentrional de la cordillera Central son los intrusivos mesozoicos de composicion basica a intermedia, dentro de los que se destaca el Batolito Antioqueno, del cual se han obtenido edades de enfriamiento del sistema K/Ar en biotita entre ~ 65 y 90 Ma. Al oriente de Medellin el batolito es intrusivo en anfibolitas y gneises de alto grado, y posiblemente tambien en los cuerpos ultramaficos (Restrepo & Toussaint, 1984; Alvarez, 1987), limitando al Cretacico Tardio la edad minima del metamorfismo de las anfibolitas y del emplazamiento de las ultramafitas.
Objetivo
Varios autores han advertido diferencias considerables en las anfibolitas que afloran en los alrededores de Medellin (valle de Aburra) y han dejado duda sobre la conveniencia de agruparlas en una sola unidad litoestratigrafica (Restrepo, 1986; INGEOMINAS, 1996; Rendon, 1999). Las diferencias son especialmente notables entre las metabasitas que yacen en las vertientes oriental y occidental del valle.
Este trabajo tiene como objeto presentar una subdivision de las metamorfitas basicas que afloran en los alrededores de Medellin en dos unidades principales, con base en las notables diferencias estructurales, petrograficas y geoquimicas que presentan, y proponer un origen particular para cada una. Se vera que en la zona hay grandes cuerpos anfiboliticos que no tienen estructuras reliquia y que se interpretan como metabasaltos, y cuerpos menos extensos de metagabros bandeados, que constituyen una unidad mas que puede ser integrada dentro de una posible ofiolita desmembrada en los alrededores del valle de Aburra.
Este trabajo se desarrollo principalmente como tesis de grado en la Facultad de Minas de la Universidad Nacional, Sede Medellin.
Metagabros de El Picacho
Los Metagabros de El Picacho se definen como una nueva unidad en la litoestratigrafia de los alrededores de Medellin. Estas rocas afloran en el cerro El Picacho y sus alrededores (sector noroccidental de Medellin; Figura 1), en el cerro Nutibara (centro de la ciudad), sector de El Tesoro (oriente), autopista Medellin Bogota y barrio El Playon (nororiente). Se encuentra ademas gran cantidad de bloques de metagabros en los extensos depositos de vertiente al occidente de Medellin; en menor cantidad existen bloques dispersos en la vereda Perico al oriente de la ciudad. A diferencia de las Anfibolitas de Medellin, los Metagabros de El Picacho afloran como cuerpos aislados, de menor tamano y no estan asociados con paragneises.
Caracteristicas mineralogicas y estructurales
La paragenesis mineral esta representada por minerales primarios y secundarios, siendo estos ultimos los mas abundantes. Los minerales primarios son clinopiroxeno y plagioclasa. Los minerales secundarios son anfiboles, plagioclasa y en menor cantidad cuarzo, epidota, y ocasionalmente opacos (Tabla 1).
El clinopiroxeno es anhedral, en granos pequenos, de incoloro a verde claro. Los clinoanfiboles ocurren en cristales prismaticos medios con bordes irregulares, cuyo pleocroismo varia de incoloro a verde muy claro, y en agregados aciculares a fibrosos finos (Figura 2a), con pleocroismo de verde claro a verde azulado. Este mineral reemplaza a un mafico anterior, un piroxeno y quiza otro anfibol primario. La plagioclasa esta intensamente sausuritizada, lo que indica que la plagioclasa original tenia un componente calcico importante. No fue posible determinar su composicion por el metodo Michel Levy. Los granos son anhedrales de bordes completamente irregulares, aunque se conservan pequenos residuos de los cristales primarios.
[FIGURA 2 OMITIR]
Las estructuras de los metagabros de El Picacho son de dos clases: reliquias y metamorficas. Las estructuras reliquias de un protolito igneo corresponden a bandeamiento composicional y estructural. El bandeamiento composicional esta definido por la presencia de capas centimetricas a decimetricas, unas ricas en minerales ferromagnesianos y otras ricas en felsicos. El bandeamiento estructural se caracteriza por la alternancia de bandas de grano grueso a muy grueso con bandas de grano fino (Figura 2b).
En los planos perpendiculares a la lineacion, donde es posible ver las estructuras originales, las rocas son faneriticas de grano grueso y localmente muy grueso (Figura 2c). Los anfiboles y agregados de estos alcanzan 1.5 cm de largo y 1 cm de ancho, tienen desarrollo cristalino moderado, con exfoliacion notable, mientras que la plagioclasa es de menor tamano y en escala mesoscopica es anhedral.
Las estructuras metamorficas se deben a deformacion dinamica y entre las mas comunes se encuentran: lineacion fuerte por alargamiento ("stretching lineation"), "flasers", pequenas cintas felsicas replegadas de manera discontinua, pequenas zonas de cizalla, y bandas que se abren y se cierran ("pinch and swell"). Con menor frecuencia se encuentra una fabrica LS. Estos rasgos permiten clasificar las muestras de algunos sectores como milonitas (Figura 2d).
En los bloques de la vereda Perico el espesor de las bandas es menor al...
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