Ordovician volcanic rocks record rifting, Variscan metamorphism and gold mineralization processes, Truchas Syncline, NW Iberia, Spain

• L. González Menéndez ; F. Gómez Fernández ^[1] ; J. K. Cunningham ^[2] ; S. Menéndez ; P. Caldevilla ; G. Gallastegui ; A. Cuesta ^[3]
  1. [1] Universidad de León

     Universidad de León

     León, España

     
  2. [2] University of London

     University of London

     Reino Unido

     
  3. [3] Universidad de Oviedo

     Universidad de Oviedo

     Oviedo, España

     

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• Localización: Journal of iberian geology: an international publication of earth sciences, ISSN-e 1886-7995, ISSN 1698-6180, Vol. 47, Nº. 1-2, 2021 (Ejemplar dedicado a: New developments in Geochemistry. A tribute to Carmen Galindo), págs. 387-409
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Rocas volcánicas ordovícicas registran procesos de rifting, metamorfismo varisco y mineralizaciones de oro, Sinclinal de Truchas, NO de Iberia, España
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• Resumen
  • español

    Rocas volcánicas Ordovícicas afloran en el Macizo Varisco del noroeste de la Península Ibérica. Su composición es basáltica (con escasos términos ácidos) y forman niveles volcánicos y volcanoclásticos dentro de una sucesión de pizarras Ordovícicas.

    En este trabajo se estudian estas rocas en el Sinclinal de Truchas, una importante estructura Varisca. Se investigan las relaciones de campo, petrografía, mineralogía, geoquímica y se realiza un modelo termodinámico para revisar la petrogénesis de estas rocas volcánicas clasificadas como basaltos alcalinos intra-placa con elevadas relaciones de Ti/Y, Nb/Y y Nb/Yb. No se observan indicios de contaminación cortical, dadas las elevadas relaciones de Nb/La observadas (1–1.5). Esta geoquímica indica bajos grados de fusión del manto superior y un ambiente tectónico de rifting continental. La presencia de restos de braquiópodos órtidos del Ordovícico en algunas rocas volcanoclásticas sugiere un ambiente marino poco profundo para su depósito. El metamorfismo varisco se produjo en condiciones de esquistos verdes con temperaturas de clorita de 374 ± 6 °C.

    Diversas venas de cuarzo y carbonatos observadas representan fluidos metamórficos de H2O– CO2 que atravesaron algunas rocas volcánicas, reaccionando sus minerales de Ca–Fe–Mg para producir carbonatos (Mg-calcita–Fe-dolomita). Para este evento, el modelo de T-XCO2 realizado indica temperaturas por debajo de 350–360 °C y XCO2 del fluido entre 0.10 y 0.45.

    Estos fluidos suelen ser portadores de oro en solución y podrían explicar mineralizaciones descritas en las cuarcitas adyacentes.

    Varios niveles de pizarras metasomáticas (formadas por clorita rica en hierro y cuarzo) afloran en zonas próximas.

    Derivan de un protolito mixto de pizarras y componentes volcánicos menores. Su geoquímica muestra enriquecimiento en hierro y elevada peraluminosidad. La deformación varisca modificó adicionalmente su geoquímica causando empobrecimientos de sílice e incrementos relativos de otros elementos en zonas de cizalla (K, Na, Ti, Al, Rb, Sr, Ba y LREE).

  • English

    Ordovician volcanic rocks outcrop in several locations of the NW Iberian Variscan belt. Their composition is mainly basaltic (with less acid types) and occur as volcanic-volcanoclastic layers within a shale-slate succession. This work focuses on volcanic and related rocks within a prominent Variscan structure, the Truchas Syncline. We studied field relations, petrography, mineralogy, geochemistry and conducted thermodynamic modelling to review the petrogenesis and establish the evolution of these volcanic rocks classified as within-plate alkaline basalts (high Ti/Y, Nb/Y and Nb/Yb). Crustal contamination is absent given the elevated Nb/La ratio (1–1.5). These features indicate low melting degrees of the upper mantle and a continental rifting environment. The finding of Ordovician orthid brachiopods in some of the volcanoclastic rocks suggests a shallow marine environment for the volcanic deposition. Variscan metamorphism occurred at lower greenschist conditions with chlorite-temperatures of 374 ± 6 °C. Quartz + carbonate veins indicate that H2O– CO2 metamorphic fluids traversed some volcanic rocks, reacting with Ca–Fe–Mg phases to produce carbonates (Mg-calcite–Fe-dolomite). For this event, T-XCO2 modelling indicates temperatures below 350–360 °C and fluid XCO2 between 0.10 and 0.45. Such fluids can be important carriers of Au and might explain gold deposits in adjacent quartzites. Metasomatic shales (Fe-chlorite + quartz) outcrop nearby and were derived from a mixed protholith of shales and minor volcanic components. Its geochemistry shows Fe enrichment and high peraluminosity. Variscan deformation further modified its geochemistry causing Si-depletions and relative increases of other elements (K, Na, Ti, Al, Rb, Sr, Ba and LREE) in shear zones domains.