UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
/INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
TESE DE DOUTORADO No
44
OSWALDO ORDÓÑEZ CARMONA
CARACTERIZAÇÃO ISOTÓPICA Rb-Sr E Sm-Nd DOS PRINCIPAIS EVENTOS MAGMÁTICOS NOS ANDES COLOMBIANOS
Palavras-chave: Andes colombianos, Quetame, Retiro, Arquía, Sonsón
DATA DA DEFESA:31/08/2001.
ÁREA DE CONCENTRAÇÃO: Geologia Regional
ORIENTADOR: PROF. MÁRCIO MARTINS PIMENTEL (UnB)
EXAMINADORES: PROF. REINHARDT A FUCK (UnB); PROF. HARDY JOST (UnB); PROF. COLOMBO CELSO GAETA TASSINARI (USP);
PROF. UMBERTO G. CORDANI (USP)
RESUMO
A partir dos resultados isotópicos Rb-Sr, Sm-Nd, idades
U-Pb SHRIMP e de outras disponíveis, as rochas dos Andes colombianos registram
os efeitos de sete eventos orogênicos. Nestes foram geradas rochas metamórficas
e ígneas sin, tardi a pós-tectônicas. Os Eventos são crono-correlacionáveis
com orogenias tão antigas como a Grenville, e definem os seguintes intervalos:
1. Entre há 1200 e 900 Ma. Ocorre no flanco leste da
Cordilheira Central, o Maciço de Santander e a parte sudeste da Sierra Nevada
de Santa Marta. As idades modelo das rochas deste evento estão entre 1.47 e
1.92 Ga.
2. Entre há 425 e 390 Ma. Ocorre no flanco leste da
Cordilheira Central e os Maciços de Quetame e Santander e denominado Evento
Quetame.
3. Entre há 320 e 280 Ma. Ocorre no extremo norte da
Cordilheira Central e chamado de Evento Puquí. As idades modelo, entre 1.33 e
1.53 Ga, revelam idades pré-cambrianas das fontes dos sedimentos originais.
4. Entre há 260 e 220 Ma. Ocorre na Cordilheira Central,
nas cercanias da cidade de Medellín, e denominado de Evento Retiro. As rochas
metamórficas têm valores TDM entre 0.93 e 1.6 Ga. As intrusões associadas têm
razões 87Sr/86Sr iniciais >0.70572 e valores de eNd(226
Ma) entre -3.44 e –5.90, indicando o caráter predominantemente crustal das
fontes destas rochas.
Após este evento, e entre 190 e 140 Ma, está registrada,
no flanco leste da Cordilheira Central, uma atividade ígnea significativa na
qual é possível distinguir dois tipos de unidades isotópicas Sr-Nd. Uma de
caráter crustal com valores de eNd(175)
entre –3.13 e –15.29, razões 87Sr/86Sr iniciais >0.70535 e idades TDM
entre 0.88 e 1.34 Ga. A outra é de caráter mais primitivo, com valores de eNd(175
Ma) entre +0.98 e +4.01, razões 87Sr/86Sr atuais entre 0.70469 e 0.70640 e
valores TDM entre 0.47 e 0.82 Ga.
5. Entre há 140 e 105 Ma. Ocorre ao longo do sistema de
falhas de Romeral e denominado de Evento Arquía, o qual marca a colisão entre
a proto-Cordilheira Central e o graben Cauca-Patía.
Após esta colisão ocorreu a intrusão de granitóides que
isotopicamente indicam a predominância de magmas derivados do manto com alguma
participação de materiais crustais. As intrusões da Cordilheira Central
mostram valores eNd(100
Ma) entre –2.39 e +10.2 e idades TDM entre 0.6 e 1.04 Ga.
6. Entre há 80-60 Ma. Ocorre na Cordilheira Ocidental e
denominado de Evento Dagua, responsável pela deformação das rochas do Grupo
Dagua e associado à colisão entre a Cordilheira Ocidental e o conjunto formado
pelo Graben Cauca-Patía e a Cordilheira Central.
Após a colisão se instalou na parte norte da Cordilheira
Central um arco originando o magmatismo do tipo Sonsón. Este magmatismo é o
produto da mistura entre um magma juvenil e rochas crustais como sugerido pelas
idades modelo entre 0.4 e 1.02 Ga, os valores de eNd(60
Ma) entre –3.02 e +3.33 e pelas razões 87Sr/86Sr iniciais entre 0.70429 e
0.70526.
7. Entre há 25 e 0 Ma. Associado ao magmatismo Cenozóico
e ao soerguimento final dos Andes e chamado de Orogenia Andina.
Além da formação dos atuais Andes, este evento se
destaca por intrusões e rochas vulcânicas nas Cordilheiras Central e Ocidental
e no graben Cauca-Patía. Os isótopos de Sr-Nd sugerem que a origem do
magmatismo é do tipo manto derivado, mas parte de material crustal pode ter
sido incorporada na gênese destes magmas, como sugerido pelas idades modelo tão
antigas como 0.87 Ga, alguns valores eNd
negativos e de razões 87Sr/86Sr atuais >0.7045.
UNIVERSITY OF BRASILIA /
INSTITUTE OF GEOSCIENCES
PhD THESIS No
44
OSWALDO ORDÓÑEZ CARMONA
Rb-Sr AND Sm-Nd ISOTOPIC CHARACTERIZATION OF THE MAIN MAGMATIC EVENTS IN THE COLOMBIAN ANDES
KeyWords: Colombian Andes, Quetame, Retiro, Arquía, Sonsón
DATE OF ORAL PRESENTATION:31/08/2001
TOPIC OF THE THESIS: Regional Geology
SUPERVISOR: PROF. MÁRCIO MARTINS PIMENTEL (UnB)
COMMITTEE MEMBERS: PROF. REINHARDT A FUCK (UnB); PROF. HARDY JOST (UnB); PROF. COLOMBO CELSO GAETA TASSINARI (USP);
PROF. UMBERTO G. CORDANI (USP)
ABSTRACT
The Rb-Sr, Sm-Nd isotopic data and the U-Pb SHRIMP ages
together with data available in the literature, indicated that the rocks of the
Colombian Andes display the effects of seven orogenic events, in which
metamorphic, and late, syn to post-tectonic igneous rocks were generated. These
events are chrono-correlated with orogenic events as old as the Grenville, and
define the following intervals:
1. Between ca. 1200 and 900 Ma. Occurred at the eastern
flank of the Central Cordillera, the Santander Massif and the SE region of the
Sierra Nevada de Santa Marta. The rocks of this event have model ages between
1.0 and 1.92 Ga.
2. Between ca. 425 and 390 Ma. Occurred at the eastern
flank of the Central Cordillera, and Quetame and Santander Massifs, and called
the Quetame event.
3. Between ca. 320 and 280 Ma. Occurred in the northern
part of the Central Cordillera and called the Puquí event. The model ages,
between 1.33 and 1.53 Ga, reveal a Precambrian age for the source of the
original sediments.
4. Between ca. 260 and 220 Ma. Occurred in the Central Cordillera, near the city of Medellín, and called the Retiro
event. The
metamorphic rocks have TDM values between 0.93 and 1.6 Ga. The associated
intrusions associated have initial 87Sr/86Sr ratios >0.70572 and values of eNd(226
Ma) between -3.44 and -5.90 which indicate the predominantly crustal character
of these rocks. The TDM ages between 1.23 and 1.31 Ga would indicate that the
sources are Mesoproterozoic.
After this event, and between 190 and 140 Ma, a significant
igneous activity is observed at the eastern flank of the Central Cordillera, in
which is possible to distinguish two types of Sr-Nd isotopic units. One of
crustal character with eNd(175
Ma) values between -3.13 and -15.29, initial 87Sr/86Sr ratios >0.70535 and
TDM model ages between 0.88 and 1.34 Ga. The other unit displays a more
primitive nature with eNd(175
Ma) values between +0.98 and +4.01, present-day 87Sr/86Sr ratios between 0.70469
and 0.70640 and TDM values between 0.47 and 0.82 Ga.
5. Between ca. 140 and 105 Ma. Occurred along the Romeral
fault system, and referred to as the Arquía event, which characterizes the
collision between the Central proto-Cordillera and the Cauca-Patía graben.
After this collision the intrusions generated display
isotopic characteristics, which indicate the predominance of mantle-derived
magmas with some participation of crustal contamination. The intrusions of the
Central Cordillera have eNd(100
Ma) values between -2.39 and +10.2, and the TDM model ages between 0.6 and 1.04
Ga.
6. Between ca. 80-60 Ma. Occurred in the Western Cordillera
and referred to as the Dagua event. This event caused the deformation of Dagua
Group rocks and is associated with the collision between the Western Cordillera
and the unit formed by the Cauca-Patía graben and the Central Cordillera.
After the collision a magmatic arc originating the Sonsón
magmatism occurred in the northern of the Central Cordillera. This magmatism is
the result of the mixture between juvenile magma and crustal material as
suggested by the model ages between 0.4 and 1.02 Ga, the eNd(60
Ma) values between -3.02 and +3.33 and the initial 87Sr/86Sr ratios between
0.70429 and 0.70526.
7. Between ca. 25 and 0 Ma. Associated with the Cenozoic
magmatism and with the final uplift of the Andes and called Andean orogeny.
Besides the formation of the Andes, in this event
intrusions and volcanic rocks in the Central and Western Cordilleras and in the
graben Cauca-Patía were generated. The Sr-Nd isotope data suggest a mantle
origin for the magmatism with some contamination with crustal as suggested by
the TDM model ages as old as 0.87 Ga, some negative eNd
values and of some present-day 87Sr/86Sr ratios >0.7045.