El pico de la catedral granodiorita ( CPG ) fue el nombre de su localidad tipo, la Catedral de pico en el Parque Nacional de Yosemite , California . La granodiorita forma parte de la Tuolumne Orogénico (Tuolumne Batolito), uno de los cuatro grandes suites intrusivos dentro de la Sierra Nevada . Se le ha asignado edades radiométricas entre 88 y 87 millones de años y, por lo tanto, alcanzó su etapa de enfriamiento en el Coniacio (Cretácico Superior).
Situación geográfica
El Cathedral Peak Granodiorite forma parte del centro este de Sierra Nevada en California. Está expuesto en afloramientos glaciares desde la parte superior del valle de Yosemite hasta la alta Sierra Divide. Cubre gran parte del condado de Mariposa y el condado de Tuolumne y también toca el condado de Madera y el condado de Mono . En su extremo norte incluye Tower Peak y Matterhorn Peak , a 12,264 pies (3743 m) su elevación más alta. En su sección suroeste se eleva la Cordillera de la Catedral con el Pico de la Catedral de 10,911 pies (3326 m) sobre Tuolumne Meadows . La ruta 120 del estado de California atraviesa la granodiorita en su mitad sur. Debido a las fallas de bloques y la inclinación de Sierra Nevada hacia el oeste, su sistema de drenaje está orientado hacia el oeste y sigue cursos principalmente hacia el suroeste, especialmente en la sección norte.
La forma de la intrusión es un rectángulo alargado o elipse orientado aproximadamente en la dirección NNW-SSE. Su dimensión larga mide aproximadamente 30 millas (48 km), su ancho apenas alcanza las 12 millas (19 km) en el extremo norte. La superficie asciende a unas 230 millas cuadradas (600 km 2 ), aproximadamente la mitad del área total de Tuolumne Intrusive Suite. La granodiorita envuelve completamente el pórfido de granito de Johnson en el sur. Está rodeado al sureste, suroeste y noroeste por Half Dome Granodiorite . En su región del cinturón central toca la Granodiorita Kuna Crest . En el norte y noreste entra en contacto con rocas campestres débilmente metamorfoseadas , principalmente metavolcánicas y metasedimentos del Paleozoico y Jurásico .
Resumen geológico
Cathedral Peak Granodiorite es el tercer y más importante pulso intrusivo de la Suite Intrusiva de Tuolumne. Las intrusiones de esta suite magmática se espaciaron durante un período bastante largo. Comenzaron en el Turoniano aproximadamente a los 93,5 millones de años AP y duraron hasta el comienzo del Santoniano a los 85,4 millones de años AP. La datación radiométrica de las edades de enfriamiento del pico de la catedral Granodiorita arrojó 88,1 ± 0,2 hasta 87,0 ± 0,7 millones de años AP, es decir, Coniacian .
La Suite Intrusiva Tuolumne está acompañada por otros complejos intrusivos importantes en Sierra Nevada: las suites intrusivas John Muir y Mount Whitney , ambas más al sur y el Complejo Plutónico de Sonora al norte. La superficie de estos cuatro complejos supera las 970 millas cuadradas (2500 km 2 ).
La Suite Intrusiva de Tuolumne se construyó durante un período prolongado de 8,1 millones de años mediante los siguientes pulsos magmáticos (ordenados por edad creciente):
- Pórfido de granito Johnson
- Granodiorita pico de la catedral
- Granodiorita Half Dome, subdividida en facies porfirítica y equigranular
- Granodiorita Kuna Crest - diorita de cuarzo y granodiorita
Esta secuencia magmática muestra las siguientes tendencias geocronológicas y geoquímicas:
- edad decreciente desde el margen hacia el centro, siendo el Kuna Crest Granodiorte marginal el pulso magmático más antiguo y el Johnson Granite Porfirio central el más joven.
- un aumento en el contenido de sílice y álcali del borde al centro, cambiando la composición de las rocas de máficas / intermedias a composiciones más félsicas .
- un aumento en el contenido de rubidio desde el borde hacia el centro.
- una disminución constante en los contenidos de Al 2 O 3 , TiO 2 , FeO, MgO y CaO.
- una disminución de bario , estroncio y elementos ligeros de tierras raras como el escandio .
Descripción petrológica
El rasgo inmediatamente aparente de la Granodiorita del Pico de la Catedral de color gris-blanco es su hábito porfídico con megacristales muy grandes de feldespato alcalino que comúnmente alcanzan los 10, ocasionalmente incluso los 20 centímetros. El tamaño de grano de la masa del suelo se mantiene en el rango de 5 milímetros.
Mineralogía
La Granodiorita del pico de la catedral se compone modalmente de los siguientes minerales:
- plagioclasa - 47,5 por ciento en volumen. Presente como una oligoclasa tabular subédrica a euédrica con An 27-29 . Muestra una zonificación normal con núcleos ricos en calcio y llantas ricas en sodio . Exhibe hermanamiento simple de carlsbad y albita . El tamaño de grano varía entre 1 y 15 milímetros. Puede romperse cataclásticamente e infiltrarse / reemplazarse por microclina en la zona de corte.
- feldespato alcalino - 20,9 por ciento en volumen. Presente como ortoclasa pertítica en bloque con Or 88 . Fenocristales con tamaños de grano de hasta 20 centímetros de longitud, rango normal hasta 10 centímetros, 2 centímetros de ancho. Exhibir hermanamiento de carlsbad. El tamaño del grano y la abundancia de fenocristales disminuye hacia el interior hacia el pórfido de granito de Johnson. Los megacristales engullen ( encierran poiquilíticamente ) otros minerales más pequeños como biotita, hornblenda, plagioclasa y feldespato alcalino debido a una rápida tasa de crecimiento. Las grietas se han rellenado con minerales opacos, las fracturas más grandes se han rellenado con material de masa subterránea. La superficie está fracturada con bordes irregulares. Algunos granos muestran signos de alteración secundaria a los minerales arcillosos . El feldespato alcalino se encuentra intersticialmente también en la masa de suelo de grano fino a medio .
- cuarzo - 25,9 por ciento en volumen. Cristales subédricos equidimensionales de tamaño de grano medio (10 milímetros).
- biotita - 3,5 por ciento en volumen. Equidimensional y subédrico. Constituyente máfico principal . Muestra un fuerte pleocroísmo marrón , ocasionalmente con halos pleocroicos .
- hornblenda - 0.8 por ciento en volumen.
- apatita - 0.3 por ciento en volumen. Cristales prismáticos.
- titanita . Cristales irregulares de grano fino. Puede aparecer en hábito euédrico.
- Minerales opacos como ilmenita y magnetita : 0,6 por ciento en volumen.
- accesorios como allanita y circón .
- mirmecita en zona de cizallamiento.
Composición química
Los siguientes análisis de Bateman & Chappell [1] y un valor promedio de 18 análisis de Burgess & Miller [2] están destinados a demostrar la composición química de Cathedral Peak Granodiorite:
% En peso de óxido | Bateman y Chappell | Promedio Burgess & Miller | Porcentaje de norma CIPW | Bateman y Chappell | Promedio | Oligoelementos ppm | Promedio Burgess & Miller |
---|---|---|---|---|---|---|---|
SiO 2 | 69,60 | 70,29 (67,0–72,0) | Q | 24,52 | 25,58 | Pb | 17,5 (15-20) |
TiO 2 | 0,38 | 0,41 (0,3–0,6) | O | 21,67 | 20,64 | Cu | 4,9 (3,2 - 6,9) |
Al 2 O 3 | 15,34 | 15,37 (15,0-16,5) | Ab | 36,79 | 35,81 | Ni | 3,0 (0,7 - 6) |
Fe 2 O 3 | 1,30 | 1,40 | Un | 11,85 | 12,57 | Cr | 3,3 (0-24) |
FeO | 0,95 | 1,03 | Di | 0,57 | 0,37 | V | 41,4 (23–50) |
MnO | 0,06 | 0,06 (0,5–0,8) | Hy | 1,63 | 1,82 | Zr | 135,9 (82-165) |
MgO | 0,70 | 0,72 (0,6–0,9) | Monte | 1,87 | 2,01 | Y | 8,3 (4,9 - 11) |
CaO | 2,68 | 2,82 (2,2–3,2) | Illinois | 0,73 | 0,77 | Sr | 633,2 (487–758) |
Na 2 O | 4,31 | 4,24 (4,0–4,5) | Ap | 0,32 | 0,36 | Licenciado en Letras | 748,0 (410-1182) |
K 2 O | 3,64 | 3,50 (2,8–4,2) | Rb | 132,5 (114-166) | |||
P 2 O 5 | 0,14 | 0,16 (0,12–0,20) | Nótese bien | 7,8 (4,9 - 10) | |||
Mg # | 0,55 | 0,54 | Carolina del Sur | 3,6 (1,7 - 4,5) | |||
A '/ F | 0,08 | 0,11 | Georgia | 20,9 (19-23) | |||
Al / K + Na + Ca | 0,96 | 0,97 | Zn | 57,8 (38–65) |
En comparación con un promedio granodiorite el pico de la catedral granodiorita tiene un contenido de sílice mucho más alto, muestra elevados valores alcalinos y por lo tanto es un miembro de la shoshonítica serie de alta K . La roca es metaluminosa , rica en sodio y pertenece a los intrusivos granitoides de tipo I derivados de la fuente del manto . Es una roca calco-alcalina típica de la zona de la raíz de un arco volcánico antiguo y asociada con un ambiente de tipo subducción .
Los oligoelementos demuestran un enriquecimiento en bario y estroncio , mientras que el níquel y el cromo tienen concentraciones muy bajas. Los elementos ligeros de tierras raras LREE también están elevados pero sin una anomalía del europio .
Otra fuente da: Estimaciones de la observación petrográfica de la proporción mineral promedio de rocas no estratificadas de Half Dome Granodiorite: [3]
Mineral | Su porcentaje | |
---|---|---|
Plagioclasa | 45% | |
Cuarzo | 28% | |
Biotita | 5% | |
K-feldespato | 20% | (15% megacristal , 5% intersticial )% |
Hornblenda | 1% | |
Titanita | 0,5% | |
Magnetita | 0,5% |
Estructuras
La Granodiorita del Pico de la Catedral revela las siguientes estructuras de origen magmático :
- Capas subrayadas por la acumulación de hornblenda y biotita. Se pueden observar dos foliaciones magmáticas :
- una importante foliación de inmersión pronunciada que golpea NNW-SSE y que tiene una línea pronunciada.
- una foliación secundaria llamativa ESE-WNW.
- Schlieren generalmente golpea NNW-SSE (N 157 - con desviaciones locales de hasta 50 °) y muestra una inclinación bastante pronunciada de aproximadamente 60 ° hacia el ENE.
- Los diques de escalera representan afloramientos magmáticos tubulares localmente confinados. Estas estructuras a veces son desplazadas por movimientos magmáticos posteriores.
- Las inclusiones de microgranitoides son similares en su mineralogía a la roca huésped, pero contienen un mayor porcentaje de minerales máficos como hornblenda y biotita. Los fenocristales son plagioclasa y hornblenda con un tamaño de grano de 5 a 8 milímetros. Las inclusiones a veces están rodeadas por bordes félsicos de hasta 3 centímetros de ancho. Su modo de aparición es singular o en grupos sin una dirección preferida.
- Las aplitas forman diques de uno a tres centímetros de ancho. Su mineralogía es fina y homogénea. Cortan todas las demás estructuras con contactos en su mayoría afilados. Los diques más grandes pueden albergar núcleos pegmatíticos de cuarzo, plagioclasa y feldespato alcalino. Las terminaciones de diques de extensión más pequeña pueden terminar de manera difusa en la roca anfitriona.
- Desplazamientos en estado magmático que pueden afectar a schlieren, diques de escalera y también a la granodiorita homogénea. Posteriormente se curan con material aplítico y concentraciones de feldespato alcalino. Los desplazamientos en schlieren son planos, oblicuamente sinistrales y muestran la parte superior al movimiento del WSW.
Las estructuras que implican movimientos tectónicos son signos de cataclasis :
- sobre plagioclasas magmáticas
- en minerales de masa subterránea como el cuarzo
- a lo largo de los bordes de los fenocristales de microclina
Las estructuras que insinúan fuertemente cambios metasomáticos en etapas posteriores son:
- mirmecita
- sustitución de plagioclasa primaria por microclina
Tomados en conjunto, todos estos fenómenos estructurales revelan una evolución muy compleja de la Granodiorita del Pico de la Catedral que muestra la sucesión de etapas magmáticas, tectónicas y metasomáticas, y muy probablemente su sinergia e interdependencia ocasionales.
Formación y origen
Originalmente, los petrólogos favorecieron un modelo de cámara de magma única para la génesis de la Suite Intrusiva de Tuolumne, que experimentó una cristalización fraccionada y produjo sucesivamente los diferentes tipos de rocas como la Granodiorita del pico de la catedral. Este modelo algo simplista ahora está siendo cuestionado como lo subrayan los siguientes hechos:
- la actividad extremadamente larga de esta cámara de magma se prolongó durante más de 8,1 millones de años. [4]
- inconsistencias en la distribución de los oligoelementos y en las proporciones de isótopos iniciales de estroncio y neodimio . [5]
Las proporciones de isótopos favorecen la mezcla de dos magmas, uno con afinidades de manto y otro con composiciones más félsicas que se acercan al pórfido de granito de Johnson en composición.
Los datos termobarométricos documentan una profundidad de intrusión de 6 kilómetros y un rango de temperatura de cristalización entre 750 y 660 ° C.
Feldespatos, hornblenda, biotita y magnetita a menudo muestran desmezcla en la región subsolidus de temperatura más baja.
La Granodiorita Cathedral Peak no siempre se puede distinguir claramente de la Granodiorita Half Dome porfídica en el campo, en algunos lugares muestra una fusión gradual a lo largo de unos cien metros y se observan apófisis ramificándose en las rocas Half Dome. Los parámetros geoquímicos de las dos granodioritas también se superponen, las diferencias son principalmente de textura. Forman un continuo y, por lo tanto, no pueden separarse claramente como dos pulsos intrusivos distintivos. [6] Las relaciones de contacto con el pórfido de granito de Johnson son, por otro lado, nítidas. [7]
El origen de la microclina en las zonas de cizallamiento plantea otro problema. MD Higgins favorece la posibilidad de recristalización basada en la maduración de Ostwald a través de fluidos metasomáticos . [8] LG Collins apoya un crecimiento subsólido metasomático ( metatasomatismo de potasio y sílice ) que ha sido iniciado por cataclasis tectónica en curso. [9] Para ser completamente efectivo, este proceso depende de la ruptura cataclástica de los cristales originales como se realiza en una zona de cizallamiento dúctil a lo largo del borde este de la Granodiorita del Pico de la Catedral (Zona de Cizallamiento del Lago Gem).
Ver también
- Granito El Capitán
- Geología del área de Yosemite
- Granodiorita Half Dome
- Granodiorita Kuna Crest
- Granodiorita centinela
Referencias
- ^ Bateman, PC y Chappell, BW (1979). Cristalización, fraccionamiento y solidificación de la serie intrusiva de Tuolumne. Parque Nacional de Yosemite, California. Boletín de la Sociedad Geológica de América, 90: 465–482
- ^ Burgess, S. y Miller, J., (2008) Construcción, solidificación y diferenciación interna de un plutón de arco félsico grande: Granodiorita de Cathedral Peak, Batolito de Sierra Nevada, en Annen, C. y Zellmer, GF, eds., Dinámica de la transferencia, almacenamiento y diferenciación de magma cortical: Londres, Sociedad Geológica, p. 203-234.
- ^ F. Solgadi, EW Sawyer, Formación de capas ígneas en granodiorita por flujo de gravedad: un campo, microestructura y estudio geoquímico de la suite intrusiva de Tuolumne en Sawmill Canyon, California, Journal of Petrology, volumen 49, número 11, noviembre de 2008, páginas 2009-2042
- ^ Coleman, DS, Gray, W. y Glazner, AF (2004). Repensar el emplazamiento y la evolución de plutones zonificados: evidencia geocronológica para el ensamblaje incremental de Tuolumne Intrusive Suite, California. Geology, 32, 433–436.
- ^ Kistler, RW, Chappell, BW, Peck, DL y Bateman, PC (1986). Variación isotópica en la suite intrusiva de Tuolumne, centro de Sierra Nevada, California. Contribuciones a la mineralogía y la petrología, 94, 205–220.
- ^ Gray, W., Glazner, AF, Coleman, DS y Bartley, JM (2008). Variabilidad geoquímica a largo plazo de la Suite Intrusiva Tuolumne del Cretácico Tardío, en el centro de Sierra Nevada, California. En: Annen, C. & Zellmer, GF Dynamics of Crustal Magma Transfer, Storage and Differentiation. Publicación especial 304 de la Sociedad Geológica.
- ^ Titus, SJ, Clark, R. y Tikoff, B. (2005). Investigación geológica y geofísica de dos granitos de grano fino, Batolito de Sierra Nevada, California; evidencia de controles estructurales sobre emplazamiento y vulcanismo. Boletín de la Sociedad Geológica de América, 117, 1256-1271.
- ^ Higgins, MD, 1999, Origen de megacristales en granitoides por engrosamiento de textura: un estudio de distribución de tamaño de cristal (CSD) de microclina en el pico de la catedral Granodiorita, Sierra Nevada, California., En Fernández, C. y Castro, A., eds., Comprensión de los granitos: integración de técnicas modernas y clásicas. Publicación especial 158: Londres, Sociedad Geológica de Londres, p. 207-219.
- ^ Collins, LG y Collins, BJ (2002). K-metasomatismo de plagioclasa para producir megacristales de microclina en una zona de cizallamiento de la granodiorita Cathedral Peak, Sierra Nevada, California, EE.
enlaces externos
- Mapa geológico del cuadrilátero del pico de la torre (esquina noroeste del granodiorita del pico de la catedral) ; Archivo PDF, 7,27 MB.