Interacción termal entre magmas graníticos laramídicos y rocas encajonantes mesoproterozoicas: Historia de enfriamiento de intrusivos de la Sierrita Blanca, NW Sonora

• Autores: Alexander Iriondo, Mónica A. Enríquez Castillo, Gabriel Chávez Cabello, Michael J. Kunk
• Localización: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, ISSN-e 1405-3322, Tomo 61, Nº. 3, 2009, págs. 541-583
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Thermal interaction between Laramide granitic magmas and Mesoproterozoic country rocks: thermochronology of intrusives of Sierrita Blanca, NW Sonora
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    Un estudio termocronológico semi-cuantitativo, combinando técnicas geocronológicas de U-Pb y 40Ar/39Ar, permitió evaluar el fenómeno de cristalización y posterior enfriamiento del cuerpo intrusivo laramídico Sierrita Blanca, así como el efecto termal del mismo en las rocas encajonantes mesoproterozoicas (~1.1 Ga) denominadas granito Murrieta.

    La disparidad en edades U-Pb en zircones para dos muestras del granito Sierrita Blanca (72.6 ± 1.2 Ma y 69.7 ± 1.0 Ma) pudiera estar asociada al enfriamiento más rápido del magma en la zona de contacto con el encajonante mesoproterozoico; pero no se puede descartar que esta unidad granítica esté compuesta por múltiples intrusiones de composición similar y relativamente espaciadas en el tiempo. Las edades de 40Ar/39Ar (biotita y feldespato potásico) de la muestra de granito más cercana al encajonante son también más antiguas que las de la roca recolectada en la zona más interna del intrusivo. El enfriamiento inicial del granito es relativamente rápido desde la temperatura de cierre del zircón hasta la de la biotita (~36�32°C/Ma), para que posteriormente se pase a enfriamientos relativamente lentos desde la biotita hasta el feldespato potásico (~10�9°C/Ma). Estos enfriamientos del granito Sierrita Blanca son comparables, aunque quizá un poco más lentos, a los estimados para otros granitoides laramídicos del NW de México.

    Tres muestras del granito mesoproterozoico Murrieta, recolectadas a diferentes distancias del intrusivo laramídico, fueron fechadas por U-Pb en zircones (~1.1 Ga), reiterándose la resistencia de esta sistemática a los efectos termales. Sin embargo, se aprecia la presencia de zircones con pérdida evidente de Pb, que se asocian a la exposición de estas rocas al calor y/o fluidos relacionados a la intrusión laramídica, siendo este efecto más pronunciado en la roca recolectada cerca del contacto con el granito. Este efecto de reajuste isotópico es mucho más marcado para la sistemática de 40Ar/39Ar en biotita y feldespato potásico, al encontrarse estos minerales totalmente reajustados a edades laramídicas. Las estimaciones de enfriamiento post-reajuste isotópico entre biotita y feldespato potásico (~18�15°C/Ma) de las rocas encajonantes son, en cierto modo, armónicas con los enfriamientos estimados para estos mismos minerales en el granito laramídico. Esto sugiere que el enfriamiento general del área de la Sierrita Blanca, después de la intrusión granítica laramídica, fue coherente, finalizando este en las zonas más internas del intrusivo. Por último, destacar que el pulso magmático miocénico presente en la Sierrita Blanca no ha causado ningún efecto termal apreciable en las rocas graníticas cretácicas o mesoproterozoicas.

  • English

    A semi-quantitative thermochronological study, combining U-Pb and 40Ar/39Ar geochronology, has allowed assessment of the crystallization and cooling history of the Laramide Sierrita Blanca granite as well as the thermal effects resulting from the intrusion into the Mesoproterozoic host rocks (~1.1 Ga Murrieta granite).

    The U-Pb zircon age discrepancy between two samples of the Sierrita Blanca granite (72.6 ± 1.2 Ma and 69.7 ± 1.0 Ma) could be explained by a process of faster magma cooling in the contact zone with the host Murrieta granite. However, that the Sierrita Blanca granitic unit was made up of multiple intrusions of similar compositions emplaced relatively close in time cannot be discarded. The 40Ar/39Ar ages of both biotite and K-feldspar for the granite collected close to the contact are also significantly older than the ages for the sample collected in a more internal zone of the intrusion. The initial cooling of the Sierrita Blanca granite was fairly fast and monotonous from the closure temperature of zircon to that of biotite (~36�32°C/Ma). Subsequently, the cooling of these Laramide rocks became relatively slow (~10�9°C/Ma) between the closure temperature of biotite and K-feldspar. These estimated cooling rates are similar, perhaps slightly slower, to the ones estimated for other Laramide granitoids in NW Mexico.

    Three samples of the host Murrieta granite, collected at different distances from the Laramide intrusion, were dated by U-Pb zircon geochronology at ~1.1 Ga, reiterating that the U-Pb zircon systematics are quite resistant to thermal effects inflicted by intrusions like the one in the Sierrita Blanca. However, close inspection of the U-Pb zircon data suggests the presence of Pb loss for some of the zircons. This Pb-loss phenomenon is most pronounced in the zircons from the sample collected at the contact with the Sierrita Blanca intrusive where heat and/or hydrothermal fluids are released by the Laramide intrusion. It is important to note that away from the intrusion-host contact there is a gradual decrease of such thermal effects in the rocks until samples with zircons that show no effects of resetting as suggested by their total U-Pb zircon concordance. This thermal resetting is more prominent in the 40Ar/39Ar systematics of biotite and K-feldspar, since they are totally reset to Laramide ages, including the sample collected the farthest away from the contact.

    The estimation of post-resetting cooling of biotite and K-feldspar from the host rocks at ~18�15°C/Ma is, in a sense, coherent with the cooling estimates for the same minerals for the Sierrita Blanca granite. This suggests that the general cooling of the Sierrita Blanca after the Laramide intrusion was, for the most part, coherent for the entire area and ended, as expected, in the more internal zones of the Laramide intrusion. Lastly, it is important to point out that the Miocene magmatic pulse present in the Sierrita Blanca and adjacent areas has not caused any thermal disturbance to the Cretaceous or Mesoproterozoic igneous rocks studied in the area.