1. Ciencia

MACLA
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XXVI R E U N iÓN (SE M ) / XX R E U N i Ó N (SEA)
-
2006
ASOCIACIONES CON CLORITOIDE EN ROCAS DE
BAJO GRADO METAMÓRFICO DE LA UNIDAD DEL
PISUERGA CARRIÓ N (ZONA CANTÁBRICA, NO DE
ESPAÑA)
C. B RIME
y
M . L . VALÍN
Departamento de Geología, Universidad de Oviedo, Oviedo
INTR O D U C C I Ó N
L a presencia d e cloritoide e n l a Uni d a d d e l Pisuerga
Carrión ha sido citada p o r distintos autores (Lobato
Astorga 1 9 77, R o d ríguez Fernán d e z 1 9 94; Weh et a l .
200 1 ) si bien s u distribución y composición química no
se han estudiado con d etalle . En e l curso d e un estu­
dio general sobre la evolución t é r m i c a d e l a Zona
Cantáb r i c a que s e h a realiz a d o e n l os últimos años
(ver Aller e t al. 2005 y referencias en ese trabaj o), un
muestreo en la Unid a d del Pisuerga Carrión ha puesto
de m anifiesto la presencia de este mineral en una zona
b astante ampli a . En este trab aj o se recoge su distribu­
ción y su composición químic a .
MATERIALES
Y
MÉTODOS
S e han t o m a d o muestras e n r o c as pelíticas d e la Uni­
dad del Pisuerga C a rrión (Fig. 1) d e distintas e dades.
L a mineralogía se h a estudiado m e d iante difracción de
rayos X de la muestra total y l a fracción menor de 2
J.lm. A p artir de estos resulta d os se han seleccionado
algunas muestras, en las que el cloritoide e r a especial-
mente abund ante, p a r a su estudio en l a microsonda
electróni c a . L os difractogramas se obtuvieron en un
difractómetro
P h i l i ps X ' P e r t ,
e qu i p a d o
con
m o n o c r o m a d o r d e g r a f i t o , u t i l i z a n d o r a d i a ción d e
C u K a . L a c o m p os i c i ó n quími c a d e los miner ales s e
consiguió mediante una microsonda modelo CAMECA
SX- 1 0 0, d o t a d a con cinco esp ectrómetros d e disper­
sión de longitu d es d e onda (WD S ) , un espectrómetro
de energía dispe rsiva (EDS) y dete ctores de electro­
nes secundarios (SE), retro dispersados (BSE) , y absor­
b i d os (AB S ) y c a t o d o luminiscenci a . L a c o m p osición
quím i c a d e l a muestra t o t a l se d e t e rminó m e diante
fluorescencia d e rayos X en un espe ctrómetro Philips
PW2404.
R E S ULTAD O S
L as metapelitas estudiadas tienen una composición
química que, en general, está caracteriz a d a por conte­
nidos elevados en Si, Al Y Fe moderados en K y b aj os
en Mg, Ca y Na (Tabl a 1 ) . L as muestras con los conte­
nidos m ás elevados en Al muestran también conteni­
dos elevados en Nb y T i lo que sugiere que la compo-
Figura 1: Esquema geológico de la Zona Cantábrica (según Julivert, 1971) con
situación de la zona estudiada.
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MACLA
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XXVI R E U N iÓN (SEM) / XX R E U N i ÓN (SEA)
-
2006
MsChl
MsChI
Ms (Chl) (Kln
MsChI
MsPa
MsChI
Ms (Ch))
Ms Pa (Chl)
MsPrl
PIllA
PIl04
PIl05*
PI1 22*
PI36
PI71 *
PI64*
PI60*
PI240
49,64
52,5
Si02
58,2
54,12
59,33
59,43
61,92
52,81
51,57
Ti02
0,97
0,9
1,02
1 , 06
1,13
1 ,12
1,14
1,15
1 ,04
A1203
20,9
19,03
19,88
20,3
23,1 6
25,99
27,92
30,1
26,26
FeO
7,39
9,89
7,23
6,39
1,25
7,51
8,04
7,79
4,87
MnO
0,1
0,14
0,09
0,13
0,02
0,1 2
0,11
0,09
0,12
0,54
MgO
1,46
1 , 32
1,08
0,79
0,54
1,44
1,35
1,15
CaO
0,11
1,41
0,05
0,01
0,4
0,0 8
0,29
1,1 8
2,44
Na20
0,94
0,8
0,6
0,36
0,98
1 , 49
0,59
0,71
0,39
K20
3,56
3,36
3,77
3,34
5,06
3,55
3,6
2,83
3,06
P20S
0,1 8
0,28
0,16
0,14
0,23
0,1 7
0,1 7
0,2 1
0, 1 1
LOI
5,54
7,92
6,5
7,1 7
4,94
4,84
4,48
4,41
8,2
Total
100,03
100,08
100,37
99,73
99,73
99,81
99,99
99,97
99,98
V
185,6
175,8
158,9
155
202,1
1n9
181,6
294,7
184,6
Cr
128,8
120,5
11 6,1
114,5
134,8
160,8
168,3
179,8
1 61,8
Co
20,2
17
24, 6
57,8
1 10,5
°
3,3
1,5
25
Ni
52,8
46
47,1
45,3
277,5
18,3
16
16,8
71,3
Cu
52,1
30, 9
39,3
34,2
17,1
12,4
18,6
8,7
62, 1
Zn
101
12,5
125,2
96,6
11
63,7
91
103,2
49, 6
Ba
566,6
489
576,8
549,1
601,4
646,2
455,7
369,4
437,2
Nb
18,9
17,7
20,2
20,3
23,2
27,6
29
23,2
22,4
Rb
1 57, 1
149,3
165,3
148,2
175,2
145
141,8
131,5
1 48, 2
Sr
132,3
131,9
124,7
123,6
255, 2
1 92,4
250,3
189,9
1 66, 5
Y
33,3
36
36, 3
43
32,5
35 7
45,4
37,7
27,7
Zr
197,6
192,2
257,1
278
239,4
203, 2
2 1 6,7
1 48,1
165,7
U
0,4
6,8
0,7
1,9
1
1,3
1,3
0,6
°
Th
27,8
1 4,9
26,3
29
14,2
29,4
31
27,5
21,8
Pb
22,8
33, 6
25, 7
44,7
8,7
29
17,4
22,6
9,3
,
Tabla 1 : Composición química global de mues tras representativas analizadas en la m icrosonda electrónica. Las mues tras con *
contienen cloritoide. En la fila superior se indican los filosilicatos presen tes . Los símbolos utilizados son los de B u cher y Frey
(1 994) .
sición d e l as muestras puede estar controlada p o r una
alteración hidrotermal (Phillips, 1 98 8 ) .
El cloritoide muestra u n a distribución b astante a m plia en el área estu d i a d a, y no e s t á l o c a l i z a d o solo e n
la zona d e contacto d e l « s tock» d e Peña Prieta o en el
D o m o d e l Va lsurvio, si b i e n e n estas z o n as es m ás
abundante (Fig. 1 ) . Su distribución tamp o c o está restringi d a a ninguna formación d e t e r m i n a d a y se enc u e n t r a e n r o c as d e d i f e r e n t es e d a d es , d es d e e l
Devónico a l Carbonífero, sin e m b a r g o s u ap arición
p a r e c e es tar limitada a r o c as que p resentan l a comp os i c i ó n quím i c a global m ás r i c a en Al y c o n unos
contenid os en F e rel ativamente altos . En lámina delg a d a se observa l a presencia d e cloritoide c o m o crist a l es r e l a tivamente p e qu e ñ os que se p r es e n t a n en
distintas orientaci ones o en grupos con d is p osición
aproxim a d amente radial y sin orientación prefe rente
alguna . Se encuentra normalmente as o c i a d o a c u a rz o , m o s c o v i t a , c l o r i t a , p a r a g o n i t a , p i r o fi l i t a ,
f e l d e s p a tos, y p e qu e ñ as c a n ti d a d es d e c a rb o n a t os .
También se han visto, en algunas muestras, p e queñas
canti d a d es de caolinita . El cloritoide es rico en F e y el
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valor de XMg os cila entre 0,092 y 0, 1 3 4 en la muestra
PI64 (Tabla 2) y entre 0, 1 4 9-0, 1 8 9 en la muestra PI6 0 .
En las muestr as ricas en cloritoide, las cloritas s o n
es cas as y d e p e queño t a m a ñ o p o r lo q u e no h a n po did o ser analiz a d as en la microsond a . En muestras, en
l as que la c o m p osición química global es m ás rica en
Mg l a clorita es m ás abundante y ha podido ser analiz a d a por est a técni c a . Son r i c as en F e ( e l valor de XMg
o s c i l a e n t r e 0 , 2 6 y 0 , 4 3 ) , s i b i e n m e n os q u e e l
cloritoi d e . E l contenido en Al tetraédrico os cila entre
2,5 y 2 , 9 p . f. u . (Tab la 3) . L as m i c as de las muestras
r i c as en clorito i d e muestran un elevado conteni d o en
N a (Tab l a 3 ) .
En la f r a c c i ó n menor d e 2 ¡.lm el cloritoide se encuentra normalmente aso c i a d o a moscovita + clorita
± pirofilita ± p a r agonita ± c a o lini t a . En esta fracción
también se aprecian p e queñas canti d a d es d e cuarzo y
feldesp atos . Aunque la cantid a d de clorita s e a p e queña, e l d i a g r a m a d e difra cción indica que s e trata de
cloritas r i c as e n F e , lo que coincide con l o observado
en las cloritas d e l as muestras analiz a d as en la sonda
(Tabl a 2 ) .
MACLA
DISCUSIÓN
S o n v a r i as l as r e a c c i o nes q u e s e h a n p r opuesto
p a r a la formación d e cloritoide en r o c as d e b aj o gra­
do metamórfi c o . Una d e ellas implica su formación a
p artir de l a carfolita (T heye et a l . 1 9 9 2 ; S p e ar, 1 9 9 5 ) .
1'164
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2006
Esta r e a c ción pue d e rechazarse d a d o que no se ha en­
contr a d o dicho mineral en ninguna d e l as muestras
e s tu d i a d as . P o r o t r a p a r t e l a c o m p os i c i ó n d e l
clorito i d e (XMg d» 0, 1 5 ) es típica de r o c as de presión
b aj a a interm e d i a ( S p e a r 1 9 9 5 ) . En e l resto d e las re­
a c c i ones propuestas p a r a la formación d e clorito i d e
PI64
PI64
Pl64
1'164
1'164
1'164
PI64
1'164
1'164
1'164
P164
5
6
7
21
22
24
30
32
33
35
60
62
24.770
24.764
24.341
24.391
23.867
23.988
24.739
24.336
23.888
23.738
25.018
24.488
PI64
Si02
25.011
0.021
0.040
0.138
0.797
0.250
0.028
0.006
1.089
0.129
0.083
0.000
0.010
0.000
AlzO}
40.090
40.307
39.816
39.775
38.956
39.457
39.323
39.675
40.056
38.756
39.812
39.475
39.354
FeO
Ti02
24.481
25.178
25.112
25.189
25.265
25.025
25.220
24.593
25.463
25.848
26.022
25.163
25.487
MnO
0.370
0.345
0.379
0.383
0.342
0.379
0.329
0.358
0.400
0.280
0.311
0.260
MgO
0.441
1.860
1.676
1.810
1.520
1.380
1.681
1.669
1.961
1.729
1.610
1.455
1.485
1.628
CaO
0.004
0.022
0.145
0.028
0.013
0.003
0.003
0.024
0.044
0.030
0.002
0.000
0.401
Nap
0.000
0.013
0.018
0.000
0.000
0.000
0.028
0.000
0.000
0.026
0.003
0.007
0.011
Kp
0.018
0.004
0.028
0.000
0.009
0.024
0.023
0.023
0.016
0.062
0.025
0.004
0.023
Total
91.853
92.356
92.210
92.033
90.606
90.464
90.588
92.461
92.173
90.744
91.337
91.472
91.653
2.055
Si
2.077
2.053
2.059
2.030
2.068
2.027
2.035
2.046
2.028
2.034
2.005
2.094
Ti
0.001
0.002
0.009
0.050
0.016
0.002
0.000
0.068
0.008
0.005
0.000
0.001
0.000
Al
3.924
3.939
3.902
3.910
3.894
3.950
3.934
3.868
3.936
3.891
3.964
3.895
3.894
0.106
Fe3+
0.076
0.061
0.098
0.090
0.106
0.050
0.066
0.132
0.064
0.109
0.036
0.105
Fe2'
1.624
1.684
1.648
1.667
1.685
1.727
1.723
1.569
1.711
1.731
1.803
1.656
1.683
Mn
0.026
0.024
0.027
0.027
0.025
0.027
0.024
0.025
0.028
0.032
0.020
0.022
0.018
Mg
0.230
0.207
0.224
0.189
0.174
0.213
0.211
0.242
0.215
0.204
0.183
0.185
0.204
Ca
0.000
0.002
0.013
0.003
0.001
0.000
0.000
0.002
0.004
0.003
0.000
0.000
0.036
Na
0.000
0.002
0.003
0.000
0.000
0.000
0.005
0.000
0.000
0.004
0.001
0.001
0.002
K
0.002
0.000
0.003
0.000
0.001
0.003
0.002
0.002
0.002
0.007
0.003
0.000
0.003
0.124
0.109
0.120
0.102
0.094
0.110
0.109
0.134
0.112
0.106
0.092
0.101
0.108
PI64
Tabla 2: Análisis del cloritoide de la mues tra PI64. El Fe 3+ se ha calculado según Vidal et al.
1'164
SiO,
Ti02
25.011
1999
1'164
1'164
PI64
1'164
1'164
PI64
PI64
P164
PI64
PI64
PI64
5
6
7
21
22
24
30
32
33
35
60
62
24.770
24.764
24.341
24.391
23.867
23.988
24.739
24.336
23.888
23.738
25.018
24.488
0.138
0.021
0.040
0.797
0.250
0.028
0.006
1.089
0.129
0.083
0.000
0.D10
0.000
Al203
40.090
40.307
39.775
38.956
39.457
39.323
39.675
40.056
38.756
39.812
39.475
39.354
FeO
39.816
25.487
24.481
25.178
25.112
25.189
25.265
25.025
25.220
24.593
25.463
25.848
26.022
25.163
MnO
0.370
0.345
0.379
0.383
0.342
0.379
0.329
0.358
0.400
0.441
0.280
0.311
0.260
MgO
1.860
1.676
1.810
1.520
1.380
1.681
1.669
1.961
1.729
1.610
1.455
1.485
1.628
CaO
0.004
0.022
0.145
0.028
0.013
0.003
0.003
0.024
0.044
0.030
0.002
0.000
0.401
Na,O
0.000
0.013
0.018
0.000
0.000
0.000
0.028
0.000
0.000
0.026
0.003
0.007
0.011
K,o
0.018
0.004
0.028
0.000
0.009
0.024
0.023
0.023
0.016
0.062
0.025
0.004
0.023
Total
91.853
92.356
92.210
92.033
90.606
90.464
90.588
92.461
92.173
90.744
91.337
91.472
91.653
Si
2.077
2.053
2.059
2.030
2.068
2.027
2.035
2.046
2.028
2.034
2.005
2.094
2.055
Ti
0.001
0.002
0.009
0.050
0.016
0.002
0.000
0.068
0.008
0.005
0.000
0.001
0.000
Al
3.924
3.939
3.902
3.910
3.894
3.950
3.934
3.868
3.936
3.891
3.964
3.895
3.894
Fe3+
0.076
0.061
0.098
0.090
0.106
0.050
0.066
0.132
0.064
0.109
0.036
0.105
0.106
Fe'+
1.624
1.684
1.648
1.667
1.685
1.727
1.723
1.569
1.711
1.731
1.803
1.656
1.683
Mn
0.026
0.024
0.027
0.027
0.025
0.027
0.024
0.025
0.028
0.032
0.020
0.022
0.018
Mg
0.230
0.207
0.224
0.189
0.174
0.213
0.211
0.242
0.215
0.204
0.183
0.185
0.204
Ca
0.000
0.002
0.013
0.003
0.001
0.000
0.000
0.002
0.004
0.003
0.000
0.000
0.036
Na
0.000
0.002
0.003
0.000
0.000
0.000
0.005
0.000
0.000
0.004
0.001
0.001
0.002
K
0.002
0.000
0.003
0.000
0.001
0.003
0.002
0.002
0.002
0.007
0.003
0.000
0.003
0.124
0.109
0.120
0.102
0.094
0.110
0.109
0.134
0.112
0.106
0.092
0.101
0.108
Tabla 3: Composiciones medias de la clorita
y
mica. Las mues tras con * contienen cloritoide
MACLA
6
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MACLA
6
XXVI R E U N iÓN (SEM) / XX R E U N iÓN (SEA)
(Phillips, 1 9 88; B u cher & F r e y 1 9 94; Rhan et al. 2 0 0 2 )
h a y f i l os i l i c a t o s i m p l i c a d os ( c l o r i t a, m os c o v i t a ,
p a ragonita, p i r o filita) que s í están p resentes en l as
mues t r as estu d i a d as en e l p r esente t r a b a j o , p o r l o
q u e cualqui e r a de ellas p o dr í a haber d a d o origen a
su formación.
A partir d e la composi ción global de las r o c as, su
mineralogía y la distribución de cloritoide en rocas de
todas las edades y el hecho que la pirofilita se sitúe prin­
cipalmente en venas y zonas de fractura, parece indicar
que estos minerales se han formado durante la alteración
hidrotermal de las pelitas según la reacción propuesta
por Phillips ( 1 98 8 ) :
Clorita
=
cloritoide + fase rica e n Fe + cuarzo + agua
Esta alteración hidrotermal podría haberse producido
durante el proceso que tuvo lugar en el Pérmico en la uni­
dad del Pisuega Carrión, de acuerdo con las edades obte­
nidas por Weh et al (200 1 ) en illitas hidrotermales y que
podría coincidir con el aconte cimiento hidrotermal de
edad similar que afectó a una gran parte del SO de Euro­
pa (Boni et al. 200 1 ) .
AGRADECIMIENTO S
El trabajo de campo ha sido realizado con la ayuda de
Susana García López, Fernando Bastida, Jesús Aller. Este
trabajo ha contado con el soporte económico del Proyecto
MTC-03-BTE-0 1609.
MACLA
6
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-
2006
REFERENCIAS
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Julivert, M. ( 1 9 71 ) . American Journal of Sciences 270, 129.
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Weh, A., Krumm, S., Clauer, N . y Keller, M. (200 1 ) . The
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Mountains : illite-crystallinity and K-Ar data. EUGXI
abstracto