Petrographic, chemical and geochronological characteristics of the Onzaga Metarhyolite and its correlation with Ordovician magmatic events in the northern Andes, Colombia

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DOI:

https://doi.org/10.32685/0120-1425/bol.geol.49.1.2022.571

Palabras clave:

geocronología U-Pb, Macizo de Santander, vulcanismo, Ordovícico

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Rodríguez García, G. (2022). Petrographic, chemical and geochronological characteristics of the Onzaga Metarhyolite and its correlation with Ordovician magmatic events in the northern Andes, Colombia. Boletín Geológico, 49(1), 7–27. https://doi.org/10.32685/0120-1425/bol.geol.49.1.2022.571

Número

Sección

Artículos

Publicado

01-01-2022

Resumen

Se describen las características macroscópicas, microscópicas, químicas y la edad de cristalización de la unidad. Se analiza la relación espacio-temporal con los eventos magmáticos que ocurrieron durante el Ordovícico en los macizos de Santander, La Floresta y Quetame, y en la cordillera de Mérida. Adicionalmente, se hace una correlación con cuerpos plutónicos que tienen edades de cristalización en este mismo periodo de tiempo.

La Metariolita de Onzaga aflora en el macizo de Santander, en los alrededores del municipio de Onzaga-Santander, con un área aproximada de 155 km2; está constituida por rocas metavolcánicas que clasifican químicamente como riolitas, las cuales fueron afectadas por metamorfismo en facies esquisto verde a probablemente anfibolita baja. Las metariolitas están constituidas por porfidoclastos de cuarzo, plagioclasa y feldespato alcalino, algunos conservan las texturas y formas relictas de los fenocristales; estos se encuentran dentro de una matriz microcristalina, con desarrollo local de mosaicos de cuarzo y láminas orientadas de mica blanca y biotita.

Las rocas de la Metariolita de Onzaga presentan altos contenidos de SiO2 (76,9 % a 79,3 %), K2O (4,03 % a 5,66 %) y Al2O3 (11,5 % a 14,3 %), y bajos contenidos de Fe2O3, TiO2, CaO, MnO y MgO. Tienen valores de álcalis (Na2O + K2O) entre 5,3 % y 7,9 % y K2O/Na2O > 2. Se clasifican dentro de las rocas calcoalcalinas altas en K, peraluminosas, afines a los magmas que generan granitos Tipo S. En los diagramas multielementales el Nb presenta una débil anomalía negativa, al igual que el Zr, mientras las anomalías negativas de Ti y Sr son pronunciadas. Los mayores valores de los elementos litófilos de alto radio iónico (LILE) Cs, Ba y Th indican una afinidad de corteza continental. Los valores Eu/Eu* son bajos entre 0,12 y 0,74. Los valores normalizados de (La/Yb)N varían entre 4 y 24,4; (La/Sm)N varían entre 2,2 y 2,5, y (Eu/Yb)N entre 0,2 y 2,1.

Se analizaron dos muestras de la Metariolita de Onzaga por el método LA-ICP-MS U-Pb en circón. El análisis de los resultados indica una edad de cristalización que varía entre 450,9 ± 2,5 Ma y 449,9 ± 5,9 Ma, con una segunda población entre 475,9 ± 5,4 Ma y 469,8 ± 4,0; estas edades se interpretan como circones magmáticos heredados de un evento ígneo Ordovícico inferior a medio. Los circones presentan xenocristales y núcleos heredados de 555 ± 11 Ma y 565,7 ± 9 Ma, poblaciones de 617 ± 16 Ma (n = 3) y 644,5 ± 6,5 (n = 3) y tres herencias entre 1071 ± 48 Ma y 1171 ± 37 Ma.

Referencias bibliográficas

Boinet, T., Bourgois, J., Bellon, H., & Toussaint, J. (1985). Age et repartition du Age et répartition du magmatisme Prémésozoïque des Andes de Colombie=Age and distribution of the Premesozoic magmatism of the Andes of Columbia. Comptes-rendus des séances de L’Académie des Sciences. Serie 2, Mécanique- Physique, Chimie, Sciences des L’univers, Sciences de la Terre, 300(2), 445-450.

Castaño, J. M., Rodríguez F., & García, C. A. (2018). Caracterización de parámetros en la concentración de circones para andesitas, monzogranitos, riolitas, cuarcitas y cuarzomonzonitas. Boletín Geológico, (44), 25-38. https://doi.org/10.32685/0120-1425/boletingeo.44.2018.6

Cediel, F., Shaw, R. P., & Caceres, C. (2003). Tectonic assembly of the Northern Andean Block. In C. Bartolini, R. T. Buffler, & J. Blickwede (eds.), The Circum-Gulf of Mexico and the Caribbean: Hydrocarbon Habitats, Basin Formation, and Plate Tectonics (vol. 79, pp. 815-848). AAPG Memoir.

Chappell, B. W., & White, A. J. R. (1974). Two contrasting granite types. Pacific Geology, 8(2), 173-174.

Chappell, B. W., & White, A. J. R. (1992). I- and S-type granites in the Lachlan Fold Belt. Earth and Environmental Science Transactions of the Royal Society of Edinburgh, 83(1-2), 1-26. https://doi.org/10.1017/S0263593300007720

Chappell, B. W., White, A. J. R., Williams, I. S., & Wyborn, D. (2004). Low- and high-temperature granites. Transactions of the Royal Society of Edinburgh: Earth Sciences, 95, 125-140. https://doi.org/10.1017/S0263593300000973

Clavijo, J., Mantilla, F. L. C., Pinto, J., Bernal, L., & Pérez, A. (2008). Evolución geológica de la serranía de San Lucas, norte del valle medio del Magdalena y noroeste de la cordillera Oriental. Boletín de Geología, 30(1), 45-62.

Clemens, J. D. (2003). S-type granitic magmas-petrogenetic issues, models and evidence. Earth-Science Reviews, 61(1-2), 1-18. https://doi.org/10.1016/S0012-8252(02)00107-1

Cochrane, R., Spikings, R., Gerdes, A., Winkler, W., Ulianov, A., Mora, A., & Chiaradia, M. (2014). Distinguishing between in-situ and accretionary growth of continents along active margins. Lithos, 202-203, 382-394. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2014.05.031

Correa-Martínez, A. M., Rodríguez, G., Arango, M. I., Zapata, G., & Bermúdez J. G. (2017). Catálogo de unidades litoestratigráficas de Colombia. Batolito de Mogotes. Servicio Geológico Colombiano.

Coyner, S. J., Kamenov, G. D., Mueller, P. A., Rao, V., & Foster, D. A. (2004). FC-1: A zircon reference standard for the determination of Hf isotopic compositions via laser ablation ICP-MS. American Geophysical Union, Fall Meeting Abstracts.

Frost, B., & Frost. D. (2008). A geochemical classification for feldspathic igneous rocks. Journal of Petrology, 49(11), 1955-1969. https://doi.org/10.1093/petrology/egn054

Gao, P., Fei Zheng, Y., & Fu Zhao, Z. (2016). Distinction between S-type and peraluminous I-type granites: Zircon versus whole-rock geochemistry. Lithos, 258-259, 77-91. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2016.04.019

García Ramírez, C., Rey-León, V., & Valencia, V. (2017). Ortoneises en la Franja Silos-Babega, macizo de Santander, Colombia: evidencias de la orogenia famatiniana en los Andes del norte. Andean Geology, 44(3), 307-327. https://doi.org/10.5027/andgeov44n3-a04

Goldsmith, R., Marvin, R. F., & Maner, H. H. (1971). Radiometric ages in the Santander Massif, Eastern Cordillera, Colombian Andes. U.S. Geological Survey Professional Paper 750-D, D44-D49.

Hastie, A. R., Kerr, A. C., Pearce, J. A., & Mitchell, S. F. (2007). Classification of altered volcanic island arc rocks using immobile trace elements: development of the Th Co discrimination diagram. Journal of Petrology, 48(12), 2341-2357. https://doi.org/10.1093/petrology/egm062

Hellstrom, J., Paton, C., Woodhead, J. D., & Hergt, J. M. (2008). Iolite: Software for spatially resolved LA- (quad and MC) ICP-MS analysis. In P. Sylvester (ed.), Laser Ablation ICP-MS in the Earth sciences: Current practices and outstanding issues (pp. 343-348). Mineralogical Association of Canada.

Horton, B. K., Saylor, J. E., Nie, J., Mora, A., Parra, M., Reyes-Harker, A., & Stockli, D. F. (2010). Linking sedimentation in the northern Andes to basement configuration, Mesozoic extension, and Cenozoic shortening: evidence from detrital zircon U-Pb ages, Eastern Cordillera, Colombia. GSA Bulletin, 122(9-10), 1423-1442. https://doi.org/10.1130/B30118.1

Huppert, H. E., & Sparks, R. S. J. (1988). The generation of granitic magmas by intrusion of basalt into continental crust. Journal of Petrology, 29, 599-624. https://doi.org/10.1093/petrology/29.3.599

wwJanoušek, V., Farrow, C. M., & Erban, V. (2006). Interpretation of whole-rock geochemical data in igneous geochemistry: Introducing Geochemical Data Toolkit (GCDkit). Journal of Petrology, 47(6), 1255-1259. https://doi.org/10.1093/petrology/egl013

Jeon, H., Williams, I. S., & Chappell, B. W. (2012). Magma to mud to magma: rapid crustal recycling by Permian granite magmatism near the eastern Gondwana margin. Earth and Planetary Science Letters, 319-320, 104-117. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2011.12.010

Jiang, Y. H., Ling, H. F., Jiang, S. Y., Fan, H. H., Shen, W. Z., & Ni, P. (2005). Petrogenesis of a Late Jurassic Peraluminous Volcanic complex and its high-Mg, potassic, quenched enclaves at Xiangshan, Southeast China. Journal of Petrology, 46(6), 1121-1154. https://doi.org/10.1093/petrology/egi012

Leal-Mejía, H. (2011). Phanerozoic gold metallogeny in the Colombian Andes: A tectono-magmatic approach [Ph.D. Thesis]. University of Barcelona.

Mantilla, L. C., Bissig, T., Cottle, J. M., & Hart, C. J. (2012). Remains of early Ordovician mantle-derived magmatism in the Santander Massif (Colombian Eastern Cordillera). Journal of South American Earth Sciences, 38, 1-12. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2012.03.001

Mantilla, L. C., Bissig, T., Valencia, V., & Hart , C. (2013). The magmatic history of the Vetas-California Mining District, Santander Massif Eastern Cordillera, Colombia. Journal of South American Earth Sciences, 45, 235-249. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2013.03.006

Mantilla, L. C., García-Ramírez, C. A., & Valencia, V. A. (2016). Propuesta de escisión de la denominada ‘formación Silgará’ (macizo de Santander, Colombia), a partir de edades U-Pb en circones detríticos. Boletín de Geología, 38(1), 33-50. https://doi.org/10.18273/revbol.v38n1-2016002

Martens, U., Restrepo, J. J., Ordoñez-Carmona, O., & Correa-Martínez, A. M. (2014). The Tahamí and Anacona terranes of the Colombian Andes: missing links between the South American and Mexican Gondwana margins. Journal of Geology, 122(5), 507-530. https://doi.org/10.1086/677177

McDonough, W. F., & Sun, S. S. (1995). The composition of the earth. Chemical Geology, 120(3-4), 223-253. https://doi.org/10.1016/0009-2541(94)00140-4

Nakamura, N. (1974). Determination of REE, Ba, Fe, Mg, Na and K in carbonaceous and ordinary chondrites. Geochimica et Cosmochimica Acta, 38(5), 757-775. https://doi.org/10.1016/0016-7037(74)90149-5

Ordóñez-Cardona, O., Restrepo Álvarez, J. J., & Pimentel, M. M. (2006). Geochronological and isotopical review of pre-Devonian crustal basement of the Colombian Andes. Journal of South American Earth Sciences, 21(4), 372-382. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2006.07.005

Paton, C., Woodhead, J. D., Hellstrom, J. C., Hergt, J. M., Greig, A., & Maas, R. (2010). Improved laser ablation U-Pb zircon geochronology through robust downhole fractionation correction. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 11(3), 1-36. https://doi.org/10.1029/2009GC002618

Peña, M. L., Muñoz Rocha, J. A., & Urueña, C. L. (2018). Laboratorio de Geocronología en el Servicio Geológico Colombiano: avances sobre datación U-Pb en circones mediante la técnica LA-ICP-MS. Boletín Geológico, (44), 39-56. https://doi.org/10.32685/0120-1425/boletingeo.44.2018.7

Petrus, J. A., & Kamber, B. S. (2012). VizualAge: A novel approach to laser ablation ICP-MS U-Pb geochronology data reduction. Geostandards and Geoanalytical Research, 36(3), 247-270. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2012.00158.x

Renne, P. R., Swisher, C. C., Deino, A. L., Karner, D. B., Owens, T. L., & De Paolo, D. J. (1998). Intercalibration of standards, absolute ages and uncertainties in 40Ar/39Ar dating. Chemical Geology, 145(1-2), 117-152. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(97)00159-9

Restrepo-Pace, P. (1995). Late Precambrian to Early Mesozoic Tectonic Evolution of the Colombian Andes based on new geocronological, geochemical and isotopic date [Ph.D. Thesis]. The University of Arizona.

Restrepo-Pace, P., Ruiz, J., Gehrels, G., & Cosca, M. (1997). Geochronology and Nd isotopic data of Grenville-age rocks in Columbian Andes: new constraints for Late Proterozoice Early Paleozoic paleocontinental reconstructions of Americans. Earth and Planetary Science Letters, 150(3-4), 427-441. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(97)00091-5

Restrepo-Pace, P., & Cediel, F. (2010). Northern South America basement tectonics and implications for paleocontinental reconstructions of the Americas. Journal of South American Earth Sciences, 29(4), 764-771. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2010.06.002

Ríos, C., García, C., & Takusa, A. (2003). Tectono-metamorphic evolution of the Silgara Formation metamorphic rocks in the Southwestern Santander Massif, Colombian Andes. Journal of South American Earth Sciences, 16(2), 133-154. https://doi.org/10.1016/S0895-9811(03)00025-7

Rodríguez, G., Zapata, G., Correa, A. M., & Arango, M. I. (2017). Caracterización petrográfica, química y geocronológica del magmatismo Triásico-Jurásico del macizo de Santander-Colombia. XVI Congreso Colombiano de Geología y III Simposio de Exploradores, Geología, Sociedad y Territorio. Santa Marta, Colombia.

Rodríguez, G., Correa, A. M., Zapata, G., & Arango, M. I. (2017a). Catálogo Monzogranito de La Corcova, cordillera Oriental, departamento de Santander. Servicio Geológico Colombiano.

Rodríguez, G., Correa, A. M., Arango, M. I., Zapata, G., & Bermúdez, J. G. (2020). Catálogos de las unidades litoestratigráficas de Colombia: Macizo de Santander (Vol. 1). Servicio Geológico Colombiano. https://doi.org/10.32685/9789585279445

Rodríguez, G., Correa, A. M., Zapata, G., Arango, M. I., Obando-Erazo, G., Zapata-Villada, J. P., & Bermúdez, J. G. (2020a). Diverse Jurassic magmatic arcs of the Colombian Andes: Constraints from petrography, geochronology and geochemistry. In J. Gómez, & A. O. Pinilla Pachón (eds.), The Geology of Colombia (vol. 2, pp. 117-170). Publicaciones Geológicas Especiales 36. Servicio Geológico Colombiano. https://doi.org/10.32685/pub.esp.36.2019.04

Rubatto, D. (2002). Zircon trace element geochemistry: Partitioning with garnet and the link between U-Pb ages and metamorphism. Chemical Geology, 184(1-2), 123-138. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(01)00355-2

Shand, S. J. (1943). Eruptive rocks: Their genesis, composition, classification, and their relation to ore-deposits with a chapter on meteorite. John Wiley & Sons.

Sláma, J., Košler, J., Condon, D. J., Crowley, J. L., Gerdes, A., Hanchar, J. M., Horstwood, M. S. A., Morris, G. A., Nasdala, L., Norberg, N., Schaltegger, U., Schoene, B., Tubrett, M. N., & Whitehouse, M. J. (2008). Plešovice zircon - A new natural reference material for U–Pb and Hf isotopic microanalysis. Chemical Geology, 249(1-2), 1-35. https://doi.org/10.1016/j.chemgeo.2007.11.005

Solari, L., Gómez Tuena, A., Bernal, J., Pérez Arvizu, O., & Tanner, M. (2010). U-Pb zircon geochronology with an integrated LA-ICP-MS microanalytical workstation: Achievements in precision and accuracy. Geostandards and Geoanalytical Research, 34(1), 5-18. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2009.00027.x

Stacey, J. S., & Kramers, J. D. (1975). Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model. Earth and Planetary Science Letters, 26(2), 207-221. https://doi.org/10.1016/0012-821X(75)90088-6

Schmid, R., Fettes, D., Harte, B. N., Davis, E. A., Desmons, J. (2007). How to name a metamorphic rock. Recommendations by the IUGS Subcommission on the Systematics of Metamorphic Rocks: Web version 01/02/07. http://www.bgs.ac.uk/SCMR

Streckeisen, A. (1978). IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks: Classification and nomenclature of volcanic rocks, lamprophyres, carbonatites and melilitic rocks; recommendation and suggestions. Neues Jahrbuch für Mineralogie - Abhandlungen, 134, 1-14.

Tang, M., Rudnick, R., McDonough W., Gaschnig R., & Huang, Y. (2015). Europium anomalies constrain the mass of recycled lower continental crust. Geology, 43(8), 703-706. https://doi.org/10.1130/G36641.1

Taylor, S. R., & McLennan, S. M. (1995). The geochemical evolution of the continental crust. Reviews of Geophysics, 33(2), 241-265. https://doi.org/10.1029/95RG00262

Tazzo, D., Weber, B., González-Guzmán, R., Valencia, V., Frei, D., Schaaf, P., & Solari, L. (2018). Multiple metamorphic events in the Palaeozoic Mérida Andes basement, Venezuela: insights from U-Pb geochronology and Hf-Nd isotope systematics. International Geology Review, 61(13), 1557-1593. https://doi.org/10.1080/00206814.2018.1522520

Ulloa, C., & Rodríguez, G. I. (1982). Intrusivos ácidos Ordovícicos y post – Devónicos en la Floresta (Boyacá). VI Congreso Colombiano de Geología, Cali.

Ulloa, C., Guerra, A., & Escovar, R. (1998). Geología de la Plancha 172 Paz de Río. Escala 1:100.000 [Map]. Ingeominas.

Van der Lelij, R. (2013). Reconstructing North-Western Gondwana with implications for the evolution of the lapetus and Rheic Oceans: A geochronological, thermochronological and geochemical study [Ph.D. Thesis]. Université de Genève.

Van der Lelij, R., Spikings, R., Ulianov, A., Chiaradia, M., & Mora, A. (2016). Palaeozoic to Early Jurassic history of the Northwestern corner of Gondwana, and implications for the evolution of the Iapetus, Rheic and Pacific Oceans. Gondwana Research, 31, 271-294. https://doi.org/10.1016/j.gr.2015.01.011

Vargas, R., Arias, A., Jaramillo, L., & Téllez, N. (1976). Geología de la plancha 136, Málaga. Escala: 1:100.000 [Map]. Ingeominas.

Vargas, R, Arias, A., Jaramillo, L., & Téllez, N. (1981). Geología del Cuadrángulo I-13, Málaga. Boletín Geológico, 24(3), 2-84. https://doi.org/10.32685/0120-1425/bolgeol24.3.1981.71

Vargas, R., Arias, A., Jaramillo, L., & Téllez, N. (1987). Geología de la Planchas 152 Soatá. Escala 1:100.000 [Map, version 2009]. Ingeominas.

Ward, D. E., Goldsmith, R., Jimeno, A., Cruz, J., Restrepo, H., & Gómez, E. (1973). Geología de los cuadrángulos H-12 Bucaramanga y H-13 Pamplona, departamento de Santander. Boletín Geológico, 21(1-3), 1-134. https://doi.org/10.32685/0120-1425/bolgeol21.1-3.1973.383

Watson, E. B., & Harrison, T. M. (1983). Zircon saturation revisited: temperature and composition effects in a variety of crustal magma types. Earth and Planetary Science Letters, 64(2), 295-304. https://doi.org/10.1016/0012-821X(83)90211-X

Wiedenbeck, M., Allé, P., Corfu, F., Griffin, W. L., Meier, M., Oberli, F., Von Quadt, A., Roddick, J. C., & Spiegel, W. (1995). Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses. Geostandards Newsletter, 19(1), 1-23. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.1995.tb00147.x

Wiedenbeck, M., Hanchar, J. M., Peck, W. H., Sylvester, P., Valley, J., Whitehouse, M., & Zheng, Y. F. (2004). Further characterisation of the 91500 zircon crystal. Geostandards and Geoanalytical Research, 28(1), 9-39. https://doi.org/10.1111/j.1751-908X.2004.tb01041.x

Winchester, J. A., & Floyd, P. A. (1977). Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chemical Geology, 20, 325-343. https://doi.org/10.1016/0009-2541(77)90057-2

Zapata, G. Correa, A. M., Rodríguez, G., & Arango, M. I. (2017). Monzogranito de Santa Rosita, cordillera Oriental, departamentos de Santander y Boyacá. Servicio Geológico Colombiano.

Zuluaga, C. A., Amaya S., Urueña, C., & Bernet, M. (2017). Migmatization and low-pressure overprinting metamorphism as record of two pre-Cretaceous tectonic episodes in the Santander Massif of the Andean basement in northern Colombia (NW South America). Lithos, 274-275, 123-146. https://doi.org/10.1016/j.lithos.2016.12.036

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