“petrologÍa magnÉtica: aplicaciÓn integrada de …
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UNIVERSIDAD DE CHILE
Facultad de Ciencias Fiacutesicas y Matemaacuteticas Departamento de Geologiacutea
ldquoPETROLOGIacuteA MAGNEacuteTICA APLICACIOacuteN INTEGRADA DE MAGNETISMO Y
TEacuteCNICAS PETROLOacuteGICAS PARA LA INTERPRETACIOacuteN DE ESTUDIOS
PALEOMAGNEacuteTICOS EN BASALTOS DE LAS SHETLANDS DEL SUR
ANTAacuteRTICArdquo
Memoria para optar al Tiacutetulo de Geoacuteloga
CAROLINA BEATRIZ GUZMAacuteN HERNANDEZ
PROFESOR GUIacuteA DR DIEGO MORATA CEacuteSPEDES
PROFESOR COGUIacuteA DR CESAR ARRIAGADA ORTEGA
PROFESOR INTEGRANTE DR FRANCISCO HERVEacute ALLAMAND
Santiago de Chile 2008
RESUMEN
Durante la uacuteltima deacutecada se han desarrollado numerosos estudios para establecer la posicioacuten relativa
de la Peniacutensula Antaacutertica y Patagonia desde el Juraacutesico mediante variadas disciplinas entre ellas
estudios de paleolatitud magneacutetica Dentro de las secuencias volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica en
especial en basaltos que presentan diversos tipos de minerales magneacuteticos se han reconocido oacutexidos
de Fe-Ti y algunos sulfuros los cuales a traveacutes de sus propiedades magneacuteticas entregan informacioacuten
relevante acerca de la posicioacuten paleogeograacutefica al momento de su formacioacuten
El estudio de la Petrologiacutea Magneacutetica entrega una base concreta para la interpretacioacuten de los datos
obtenidos a traveacutes de distintas teacutecnicas de medicioacuten de datos paleomagneacuteticos
En el presente estudio se han utilizado de manera conjunta la petrografiacutea geoquiacutemica anaacutelisis de SEM-
EDX geotermobarometriacutea y anaacutelisis de imaacutegenes con el propoacutesito de identificar la naturaleza y
posible influencia de los oacutexidos de Fe-Ti presentes en los basaltos que afloran en las Shetland del Sur
Caracteriacutesticas relevantes al momento de interpretar datos paleomagneacuteticos son el tamantildeo de grano
la temperatura de formacioacuten y estado de oxidacioacuten de los oacutexidos de Fe-Ti presentes ademaacutes de la
quiacutemica inicial de la roca y sus posibles cambios posteriores debido a procesos de alteracioacuten
hidrotermal
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en el tamantildeo de
grano de los oacutexidos de Fe-Ti asiacute como tambieacuten por sus variaciones composicionales
En la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable de oacutexidos de Fe-Ti
submicroscoacutepicos correspondiente en su mayoriacutea a cristales de Dominio Uacutenico y ademaacutes con un bajo
estado de oxidacioacuten Esto podriacutea correlacionarse con altas estabilidades de remanencia e intensidad de
magnetizacioacuten
TABLA DE CONTENIDOS
TABLA DE CONTENIDOS2
INDICE DE FIGURAS5 INTRODUCCION7
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA7 2 OBJETIVOS 9
21 Objetivo Principal 9 22 Objetivos Especiacuteficos9
3 HIPOTESIS DE TRABAJO10 4 METODOLOGIA10
41 Metodologiacutea General10 42 Terreno 10 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica11
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL14 1 GEOLOGIA REGIONAL14
11 Generalidades14 12 Contexto tectoacutenico 14
2 GEOLOGIA LOCAL17 21 Islas Shetland del Sur 17 22 Alteracioacuten 22
3 FORMACIONES LITOLOGICAS23 Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso23 Formacioacuten Coppermine 23 Formacioacuten Fildes24 Formacioacuten Gran Muralla 24 Formacioacuten Hennequin 24 Formacioacuten Monte Flora 25 Grupo Escurra Inlet25 Grupo Peniacutensula Fildes 25 Grupo Volcaacutenico Isla James Ross 26 Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA) 27
CAPITULO II MARCO TEORICO 29 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA29
11 Efectos del Tamantildeo de Grano 30 12 Magnetismo natural remanente (MNR)30
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO 32 21 Exsolucioacuten y Texturas32
3 MINERALOGIacuteA DE OacuteXIDOS DE FE-TI 35 31 Oxidacioacuten deuteacuterica 37 32 Fugacidad de Oxigeno38
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES41 5 ESTUDIOS ANTERIORES43
CAPITULO III RESULTADOS44 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO44
11 Isla Rey Jorge 45 12 Isla Robert 49 13 Isla Greenwich51 14 Isla Andersson 54
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES58 21 Isla Rey Jorge 58 22 Isla Robert 59 23 Isla Greenwich62 24 Isla Andersson 64
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN67 CAPITULO V CONCLUSIONES71
REFERENCIAS 73 ANEXO A PETROGRAFIacuteA83 ANEXO B GEOQUIacuteMICA 90 ANEXO C ANAacuteLISIS SEM-EDX 95 ANEXO D ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES 99
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 MAPA GENERAL DE LA PA Y LAS ISLAS SHETLAND DEL SUR (1) ISLA ELEFANTE (2) ISLA CLEMENT (3) ISLA REY JORGE (4) ISLA NELSON (5) ISLA ROBERT (6) ISLA GREENWICH (7) ISLA LIVINGSTON (8) ISLA SNOW (9) ISLA DECEPCIOacuteN (10) ISLA ANDERSSON EN AZUL LAS LOCALIDADES A ESTUDIAR MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 15
FIGURA 2 MAPA DE ISLA REY JORGE EL AacuteREA VERDE CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)18
FIGURA 3 MAPA DE ISLA ROBERT EL AacuteREA PUacuteRPURA CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)20
FIGURA 4 MAPA DE ISLA GREENWICH EL AacuteREA CALIPSO CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 21
FIGURA 5 MAPA DE ISLA ANDERSSON PENINSULA TABARIacuteN EL AacuteREA AMARILLA CORRESPONDE A LA ZONA DE TOMA DE MUESTRAS MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 22
FIGURA 6 FOTOGRAFIacuteAS DE SEM-EDX (A) TEXTURA DE OXIDACIOacuteN TIPO ENREJADO EN MAGNETITA (B) TEXTURA TIPO SAacuteNDWICH CRISTAL DE MAGNETITA HUEacuteSPED Y LAMELA UacuteNICA DE ILM (C) TEXTURA COMPUESTA EXTERNA 34
FIGURA 7DIAGRAMA TERNARIO TIO2-FEO-FE2O3 SE INDICA LA COMPOSICIOacuteN DE OacuteXIDOS DE FE-TI SUS NOMBRES Y SERIES DE SOLUCIOacuteN SOacuteLIDA DE TITANOMAGNETITAS Y TITANOHEMATITAS 36
FIGURA 8 DIAGRAMA DE LOG FO2 ATM ndash T(degC) MOSTRANDO LAS ESTABILIDADES RELATIVAS DE DISTINTOS ESTADOS DE OXIDACIOacuteN DEL HIERRO EN UN SISTEMA FE-SI-O CON LOS BUFFERS MAacuteS USADOS EN PETROLOGIacuteA EXPERIMENTAL 40
FIGURA 9 INTERFAZ DEL SOFTWARE IMAGE PRO PLUS V 62 EN EL LADO IZQUIERDO OBSERVAMOS LA IMAGEN ADQUIRIDA DEL CORTE TRANSPARENTE EN ROJO VEMOS LOS ELEMENTOS ELEGIDOS PARA SU MEDICIOacuteN Y CONTEO EN LA ESQUINA SUPERIOR DERECHA OBSERVAMOS LOS HISTOGRAMAS QUE EL SOFTWARE ENTREGA EN LA ESQUINA INFERIOR DERECHA VEMOS EN UNA ELIPSE ROSADA EL NUacuteMERO DE OBJETOS CONTADOS Y FILTRADOS42
FIGURA 10 CLASIFICACIOacuteN DE LAS MUESTRAS SEGUacuteN GEOQUIacuteMICA DE ROCA TOTAL- DIAGRAMA DE CLASIFICACIOacuteN TAS PARA ROCAS VOLCAacuteNICAS SEGUacuteN LE BAS ET AL (1986) ADEMAacuteS SE PRESENTAN LOS LIacuteMITES ENTRE ROCAS TOLEIacuteTICAS Y ALCALINAS SEGUacuteN MAC DONALD Y KATSURA (1968) IRVING Y BARAJAR (1971) Y KUNO (1966)44
FIGURA 11 MAPA PENIacuteNSULA FILDES ISLA REY JORGE LAS AacuteREAS EN VERDE CORRESPONDEN AL TOTAL DE SITIOS MUESTREADO LOS CIacuteRCULOS VERDES VACIacuteOS CORRESPONDEN A LUGARES MUESTREADOS EL CIRCULO VERDE RELLENO CORRESPONDE A LA MUESTRA UTILIZADA EN LOS ANAacuteLISIS MAPA MODIFICADO DE MACHADO ET AL (2005) Y BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)45
FIGURA 12 DIAGRAMA AFM SEGUacuteN KUNO (1968) INDICA QUE LAS MUESTRAS ANALIZADAS DE ISLA GREENWICH ISLA REY JORGE E ISLA ROBERT TIENEN SIGNATURA CALCOALCALINA 46
FIGURA 13 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LOS OacuteXIDOS DE FE-TI DE LA MUESTRA AT1001 I REY JORGE MEDIDOS CON SEM-EDX (N = 18) 47
FIGURA 14 IMAGEN ESCANEADA DE CORTE TRANSPARENTE-PULIDO MUESTRA AT1004 EL CUADRO DE ZOOM MUESTRA UNA AMIacuteGDALA RELLENA CON ARCILLAS Y MINERALES OPACOS 48
FIGURA 15 GRAacuteFCO MGO VS FE+3FE+2 PARA LAS 9 MUESTRAS ANALIZADA MEDIANTE GEOQUIacuteMICA DE ELEMENTOS MAYORES LAS ELIPSES INDICAN MUESTRAS CON SIMILAR SIGNATURA GEOQUIacuteMICA48
FIGURA 16 RELACIOacuteN ENTRE EL CONTENIDO EN SIO2 ( PESO) Y LA RELACIOacuteN FE3+FE2+ EN EL CONJUNTO DE ROCAS ANALIZADAS EN EL PRESENTE ESTUDIO SE OBSERVA UNA CLARA TENDENCIA MAS ALCALINA PARA LA MUESTRA AT1801 SEMEJANTE A AQUELLAS MUESTRAS DE LAVAS NEOacuteGENAS DE ISLA ANDERSSON 49
FIGURA 17 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 PARA OacuteXIDOS DE FE-TI CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT1201 AT1406 Y AT1801 ISLA ROBERT ANAacuteLISIS HECHOS CON SEM-EDX (N=49) LA FLECHA MUESTRA LA DIRECCIOacuteN DE UN POSIBLE PROCESO DE MAGHEMATIZACIOacuteN EN LA MUESTRA 50
FIGURA 18 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT0406 Y AT0601 ISLA GREENWICH SE MIDIERON 15 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX QUIZAacuteS EXISTA MAGHEMATIZACIOacuteN EN ESTAS MUESTRAS (FLECHA)52
FIGURA 19 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO Y TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA DE FASES TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTES EN BASALTO PARA LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS CIacuteRCULOS ROJOS REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL
GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LOS ROMBOS EN AZUL SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 53
FIGURA 20 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT2402 Y AT2501 ISLA ANDERSSON SE MIDIERON 8 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX 55
FIGURA 21 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA PARA TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTE EN BASALTOS PARA LA MUESTRA AT2402 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS ROMBOS VERDES REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LAS CRUCES SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 56
FIGURA 22 IMAacuteGENES DE OacuteXIDOS DE FE-TI REPRESENTATIVOS DE ISLA ANDERSSON OBTENIDAS CON SEM-EDX SE MUESTRAN GRANOS IDIOMORFOS CON ALGUNAS LAMELAS DE EXSOLUCIOacuteN DE ILMENITA57
FIGURA 23 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1001 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 59
FIGURA 24 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1201 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 60
FIGURA 25 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1401 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 61
FIGURA 26 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1801 MODIFICADO DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 62
FIGURA 27 HISTOGRAMA CORRESPONDIENTE A LA DISTRIBUCIOacuteN DE TAMANtildeO DE GRANO EN LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH Y TABLA CON DATOS ESTADIacuteSTICOS DE AQUELLOS ATRIBUTOS MAS RELEVANTES MEDIDOS MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS 63
FIGURA 28 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT0601 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 64
FIGURA 29 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2402 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 65
FIGURA 30 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2501 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 66
FIGURA 31 GRAacuteFICOS REPRESENTATIVOS DE LA DESMAGNETIZACIOacuteN DE LAS MUESTRAS AT2402 Y AT250166 TABLA 1 DATOS DE WT DE ELEMENTOS MAYORES Y PPM EN ELEMENTOS TRAZAS DATOS OBTENIDOS EN EL
LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE JUNIO 2008 90 TABLA 2 CAacuteLCULOS PARA OBTENER LA CANTIDAD REAL DE FE+3 EN WT REALIZADOS EN LABORATORIOS DE LA
UNIVERSIDAD DE CHILE 28 DE MAYO DE 200893 TABLA 3 VALORES DE LOS ESTAacuteNDAR UTILIZADOS EN LA MEDICIOacuteN DE FE+3 94 TABLA 4 CALCULO DEL FACTOR DE CORRECCIOacuteN PARA LAS MEDICIONES DE ELEMENTOS MAYORES REALIZADAS
MEDIANTE ICP-AES94 TABLA 5 VALORES DE OacuteXIDOS MEDIDOS CON SEM-EDX UNIVERSIDAD DE GRANADA JULIO 2008 LOS CASILLEROS
CON ndash SON DATOS NO MEDIDOS95
INTRODUCCION
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
Durante la uacuteltima deacutecada se han desarrollado numerosos estudios para establecer la posicioacuten
relativa de la Peniacutensula Antaacutertica y Patagonia desde el Juraacutesico mediante variadas disciplinas
entre ellas estudios de paleolatitud magneacutetica
La Peniacutensula Antaacutertica es parte de un arco de isla y estaacute conformada por un basamento
metamoacuterfico y rocas volcaacutenicas sedimentarias e intrusivas Variados estudios de terreno y
aplicacioacuten de teacutecnicas de datacioacuten geocronoloacutegica han incrementado notablemente el
conocimiento de la evolucioacuten tectoacutenica y paleogeograacutefica en la Peniacutensula Antaacutertica lo que ha
servido de respaldo al modelo de ldquocalce apretadordquo que relaciona a la Peniacutensula Antaacutertica con
el borde occidental de Patagonia como parte del supercontinente de Gondwana durante el
Triaacutesico y Juraacutesico (Dalziel y Elliot 1971)
Dentro de las secuencias volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica en especial en basaltos que
presentan diversos tipos de minerales magneacuteticos se han reconocido oacutexidos de Fe-Ti y
algunos sulfuros los cuales a traveacutes de sus propiedades magneacuteticas entregan informacioacuten
relevante acerca de la posicioacuten paleogeograacutefica inicial de las rocas que los contienen
Sin embargo la interpretacioacuten de estudios paleomagneacuteticos en teacuterminos de la Geologiacutea es
obstaculizada por la falta de conocimiento de los factores geoloacutegicos que influencian la
magnetizacioacuten de las rocas y su relacioacuten directa con las caracteriacutesticas petrograacuteficas de las
rocas Ademaacutes al momento de interpretar los resultados obtenidos en los estudios de
paleomagnetismo se debe considerar el origen de estos minerales ya sean estos primarios o
producidos por alteracioacuten posterior de la roca analizada
La Petrologiacutea Magneacutetica provee una herramienta uacutetil para interpretar las variaciones en las
propiedades magneacuteticas que se pueden correlacionar con los cambios en la litologiacutea que
resultan de las diferencias en abundancia y en tamantildeo de los minerales magneacuteticos (Clark
1983)
Otro elemento uacutetil al momento de relacionar la petrologiacutea y el paleomagnetismo es tener
un estudio detallado de la granulometriacutea de los minerales magneacuteticos que podriacutea llegar
a resolver problemas de inexactitud o poca precisioacuten en las sentildeales magneacuteticas
emitidas por una roca Para esto hoy en diacutea existen softwares de anaacutelisis de imaacutegenes
que hacen este trabajo maacutes preciso y confiable
Debido a lo anterior es necesario que un estudio de paleomagnetismo tenga como respaldo
baacutesico un estudio petrograacutefico acabado de mineralogiacutea magneacutetica correspondiente a las
zonas en estudio y asimismo ser de gran utilidad para el disentildeo de los experimentos de
desmagnetizacioacuten parcial y para la posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
2 OBJETIVOS
21 Objetivo Principal
Identificar las caracteriacutesticas de la fuente de las sentildeales magneacuteticas obtenidas para rocas
volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica e Islas Shetland del Sur que forman parte de grupo Grupo
Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica Grupo Peniacutensula Fildes Grupo Volcaacutenico James Ross
Formacioacuten Coppermine Formacioacuten Fildes ademaacutes de algunas lavas neoacutegenas de Isla
Andersson Todo esto con el fin de discriminar entre datos entregados por oacutexidos de Fe-Ti
primarios y otros oacutexidos producto de reacciones de oxidacioacuten yo reduccioacuten posterior al
enfriamiento y su posterior comparacioacuten con la signatura magneacutetica que estos entregan
22 Objetivos Especiacuteficos
Realizar una caracterizacioacuten petrograacutefica cualitativa y cuantitativa de la petrologiacutea
magneacutetica de las muestras utilizadas en la medicioacuten de magnetismo remanente
Realizar una caracterizacioacuten geoquiacutemica de las distintas formaciones de roca volcaacutenica
a utilizar en este estudio
Determinar el grado de oxidacioacuten de las muestras
Determinar relaciones entre la calidad de los datos de paleomagnetismo y las
caracteriacutesticas de la petrologiacutea magneacutetica encontrada en la roca
Establecer una relacioacuten directa entre la distribucioacuten granulomeacutetrica de los minerales
ferromagneacuteticos y los datos paleomagneacuteticos
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
RESUMEN
Durante la uacuteltima deacutecada se han desarrollado numerosos estudios para establecer la posicioacuten relativa
de la Peniacutensula Antaacutertica y Patagonia desde el Juraacutesico mediante variadas disciplinas entre ellas
estudios de paleolatitud magneacutetica Dentro de las secuencias volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica en
especial en basaltos que presentan diversos tipos de minerales magneacuteticos se han reconocido oacutexidos
de Fe-Ti y algunos sulfuros los cuales a traveacutes de sus propiedades magneacuteticas entregan informacioacuten
relevante acerca de la posicioacuten paleogeograacutefica al momento de su formacioacuten
El estudio de la Petrologiacutea Magneacutetica entrega una base concreta para la interpretacioacuten de los datos
obtenidos a traveacutes de distintas teacutecnicas de medicioacuten de datos paleomagneacuteticos
En el presente estudio se han utilizado de manera conjunta la petrografiacutea geoquiacutemica anaacutelisis de SEM-
EDX geotermobarometriacutea y anaacutelisis de imaacutegenes con el propoacutesito de identificar la naturaleza y
posible influencia de los oacutexidos de Fe-Ti presentes en los basaltos que afloran en las Shetland del Sur
Caracteriacutesticas relevantes al momento de interpretar datos paleomagneacuteticos son el tamantildeo de grano
la temperatura de formacioacuten y estado de oxidacioacuten de los oacutexidos de Fe-Ti presentes ademaacutes de la
quiacutemica inicial de la roca y sus posibles cambios posteriores debido a procesos de alteracioacuten
hidrotermal
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en el tamantildeo de
grano de los oacutexidos de Fe-Ti asiacute como tambieacuten por sus variaciones composicionales
En la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable de oacutexidos de Fe-Ti
submicroscoacutepicos correspondiente en su mayoriacutea a cristales de Dominio Uacutenico y ademaacutes con un bajo
estado de oxidacioacuten Esto podriacutea correlacionarse con altas estabilidades de remanencia e intensidad de
magnetizacioacuten
TABLA DE CONTENIDOS
TABLA DE CONTENIDOS2
INDICE DE FIGURAS5 INTRODUCCION7
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA7 2 OBJETIVOS 9
21 Objetivo Principal 9 22 Objetivos Especiacuteficos9
3 HIPOTESIS DE TRABAJO10 4 METODOLOGIA10
41 Metodologiacutea General10 42 Terreno 10 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica11
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL14 1 GEOLOGIA REGIONAL14
11 Generalidades14 12 Contexto tectoacutenico 14
2 GEOLOGIA LOCAL17 21 Islas Shetland del Sur 17 22 Alteracioacuten 22
3 FORMACIONES LITOLOGICAS23 Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso23 Formacioacuten Coppermine 23 Formacioacuten Fildes24 Formacioacuten Gran Muralla 24 Formacioacuten Hennequin 24 Formacioacuten Monte Flora 25 Grupo Escurra Inlet25 Grupo Peniacutensula Fildes 25 Grupo Volcaacutenico Isla James Ross 26 Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA) 27
CAPITULO II MARCO TEORICO 29 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA29
11 Efectos del Tamantildeo de Grano 30 12 Magnetismo natural remanente (MNR)30
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO 32 21 Exsolucioacuten y Texturas32
3 MINERALOGIacuteA DE OacuteXIDOS DE FE-TI 35 31 Oxidacioacuten deuteacuterica 37 32 Fugacidad de Oxigeno38
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES41 5 ESTUDIOS ANTERIORES43
CAPITULO III RESULTADOS44 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO44
11 Isla Rey Jorge 45 12 Isla Robert 49 13 Isla Greenwich51 14 Isla Andersson 54
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES58 21 Isla Rey Jorge 58 22 Isla Robert 59 23 Isla Greenwich62 24 Isla Andersson 64
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN67 CAPITULO V CONCLUSIONES71
REFERENCIAS 73 ANEXO A PETROGRAFIacuteA83 ANEXO B GEOQUIacuteMICA 90 ANEXO C ANAacuteLISIS SEM-EDX 95 ANEXO D ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES 99
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 MAPA GENERAL DE LA PA Y LAS ISLAS SHETLAND DEL SUR (1) ISLA ELEFANTE (2) ISLA CLEMENT (3) ISLA REY JORGE (4) ISLA NELSON (5) ISLA ROBERT (6) ISLA GREENWICH (7) ISLA LIVINGSTON (8) ISLA SNOW (9) ISLA DECEPCIOacuteN (10) ISLA ANDERSSON EN AZUL LAS LOCALIDADES A ESTUDIAR MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 15
FIGURA 2 MAPA DE ISLA REY JORGE EL AacuteREA VERDE CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)18
FIGURA 3 MAPA DE ISLA ROBERT EL AacuteREA PUacuteRPURA CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)20
FIGURA 4 MAPA DE ISLA GREENWICH EL AacuteREA CALIPSO CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 21
FIGURA 5 MAPA DE ISLA ANDERSSON PENINSULA TABARIacuteN EL AacuteREA AMARILLA CORRESPONDE A LA ZONA DE TOMA DE MUESTRAS MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 22
FIGURA 6 FOTOGRAFIacuteAS DE SEM-EDX (A) TEXTURA DE OXIDACIOacuteN TIPO ENREJADO EN MAGNETITA (B) TEXTURA TIPO SAacuteNDWICH CRISTAL DE MAGNETITA HUEacuteSPED Y LAMELA UacuteNICA DE ILM (C) TEXTURA COMPUESTA EXTERNA 34
FIGURA 7DIAGRAMA TERNARIO TIO2-FEO-FE2O3 SE INDICA LA COMPOSICIOacuteN DE OacuteXIDOS DE FE-TI SUS NOMBRES Y SERIES DE SOLUCIOacuteN SOacuteLIDA DE TITANOMAGNETITAS Y TITANOHEMATITAS 36
FIGURA 8 DIAGRAMA DE LOG FO2 ATM ndash T(degC) MOSTRANDO LAS ESTABILIDADES RELATIVAS DE DISTINTOS ESTADOS DE OXIDACIOacuteN DEL HIERRO EN UN SISTEMA FE-SI-O CON LOS BUFFERS MAacuteS USADOS EN PETROLOGIacuteA EXPERIMENTAL 40
FIGURA 9 INTERFAZ DEL SOFTWARE IMAGE PRO PLUS V 62 EN EL LADO IZQUIERDO OBSERVAMOS LA IMAGEN ADQUIRIDA DEL CORTE TRANSPARENTE EN ROJO VEMOS LOS ELEMENTOS ELEGIDOS PARA SU MEDICIOacuteN Y CONTEO EN LA ESQUINA SUPERIOR DERECHA OBSERVAMOS LOS HISTOGRAMAS QUE EL SOFTWARE ENTREGA EN LA ESQUINA INFERIOR DERECHA VEMOS EN UNA ELIPSE ROSADA EL NUacuteMERO DE OBJETOS CONTADOS Y FILTRADOS42
FIGURA 10 CLASIFICACIOacuteN DE LAS MUESTRAS SEGUacuteN GEOQUIacuteMICA DE ROCA TOTAL- DIAGRAMA DE CLASIFICACIOacuteN TAS PARA ROCAS VOLCAacuteNICAS SEGUacuteN LE BAS ET AL (1986) ADEMAacuteS SE PRESENTAN LOS LIacuteMITES ENTRE ROCAS TOLEIacuteTICAS Y ALCALINAS SEGUacuteN MAC DONALD Y KATSURA (1968) IRVING Y BARAJAR (1971) Y KUNO (1966)44
FIGURA 11 MAPA PENIacuteNSULA FILDES ISLA REY JORGE LAS AacuteREAS EN VERDE CORRESPONDEN AL TOTAL DE SITIOS MUESTREADO LOS CIacuteRCULOS VERDES VACIacuteOS CORRESPONDEN A LUGARES MUESTREADOS EL CIRCULO VERDE RELLENO CORRESPONDE A LA MUESTRA UTILIZADA EN LOS ANAacuteLISIS MAPA MODIFICADO DE MACHADO ET AL (2005) Y BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)45
FIGURA 12 DIAGRAMA AFM SEGUacuteN KUNO (1968) INDICA QUE LAS MUESTRAS ANALIZADAS DE ISLA GREENWICH ISLA REY JORGE E ISLA ROBERT TIENEN SIGNATURA CALCOALCALINA 46
FIGURA 13 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LOS OacuteXIDOS DE FE-TI DE LA MUESTRA AT1001 I REY JORGE MEDIDOS CON SEM-EDX (N = 18) 47
FIGURA 14 IMAGEN ESCANEADA DE CORTE TRANSPARENTE-PULIDO MUESTRA AT1004 EL CUADRO DE ZOOM MUESTRA UNA AMIacuteGDALA RELLENA CON ARCILLAS Y MINERALES OPACOS 48
FIGURA 15 GRAacuteFCO MGO VS FE+3FE+2 PARA LAS 9 MUESTRAS ANALIZADA MEDIANTE GEOQUIacuteMICA DE ELEMENTOS MAYORES LAS ELIPSES INDICAN MUESTRAS CON SIMILAR SIGNATURA GEOQUIacuteMICA48
FIGURA 16 RELACIOacuteN ENTRE EL CONTENIDO EN SIO2 ( PESO) Y LA RELACIOacuteN FE3+FE2+ EN EL CONJUNTO DE ROCAS ANALIZADAS EN EL PRESENTE ESTUDIO SE OBSERVA UNA CLARA TENDENCIA MAS ALCALINA PARA LA MUESTRA AT1801 SEMEJANTE A AQUELLAS MUESTRAS DE LAVAS NEOacuteGENAS DE ISLA ANDERSSON 49
FIGURA 17 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 PARA OacuteXIDOS DE FE-TI CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT1201 AT1406 Y AT1801 ISLA ROBERT ANAacuteLISIS HECHOS CON SEM-EDX (N=49) LA FLECHA MUESTRA LA DIRECCIOacuteN DE UN POSIBLE PROCESO DE MAGHEMATIZACIOacuteN EN LA MUESTRA 50
FIGURA 18 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT0406 Y AT0601 ISLA GREENWICH SE MIDIERON 15 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX QUIZAacuteS EXISTA MAGHEMATIZACIOacuteN EN ESTAS MUESTRAS (FLECHA)52
FIGURA 19 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO Y TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA DE FASES TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTES EN BASALTO PARA LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS CIacuteRCULOS ROJOS REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL
GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LOS ROMBOS EN AZUL SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 53
FIGURA 20 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT2402 Y AT2501 ISLA ANDERSSON SE MIDIERON 8 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX 55
FIGURA 21 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA PARA TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTE EN BASALTOS PARA LA MUESTRA AT2402 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS ROMBOS VERDES REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LAS CRUCES SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 56
FIGURA 22 IMAacuteGENES DE OacuteXIDOS DE FE-TI REPRESENTATIVOS DE ISLA ANDERSSON OBTENIDAS CON SEM-EDX SE MUESTRAN GRANOS IDIOMORFOS CON ALGUNAS LAMELAS DE EXSOLUCIOacuteN DE ILMENITA57
FIGURA 23 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1001 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 59
FIGURA 24 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1201 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 60
FIGURA 25 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1401 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 61
FIGURA 26 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1801 MODIFICADO DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 62
FIGURA 27 HISTOGRAMA CORRESPONDIENTE A LA DISTRIBUCIOacuteN DE TAMANtildeO DE GRANO EN LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH Y TABLA CON DATOS ESTADIacuteSTICOS DE AQUELLOS ATRIBUTOS MAS RELEVANTES MEDIDOS MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS 63
FIGURA 28 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT0601 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 64
FIGURA 29 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2402 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 65
FIGURA 30 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2501 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 66
FIGURA 31 GRAacuteFICOS REPRESENTATIVOS DE LA DESMAGNETIZACIOacuteN DE LAS MUESTRAS AT2402 Y AT250166 TABLA 1 DATOS DE WT DE ELEMENTOS MAYORES Y PPM EN ELEMENTOS TRAZAS DATOS OBTENIDOS EN EL
LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE JUNIO 2008 90 TABLA 2 CAacuteLCULOS PARA OBTENER LA CANTIDAD REAL DE FE+3 EN WT REALIZADOS EN LABORATORIOS DE LA
UNIVERSIDAD DE CHILE 28 DE MAYO DE 200893 TABLA 3 VALORES DE LOS ESTAacuteNDAR UTILIZADOS EN LA MEDICIOacuteN DE FE+3 94 TABLA 4 CALCULO DEL FACTOR DE CORRECCIOacuteN PARA LAS MEDICIONES DE ELEMENTOS MAYORES REALIZADAS
MEDIANTE ICP-AES94 TABLA 5 VALORES DE OacuteXIDOS MEDIDOS CON SEM-EDX UNIVERSIDAD DE GRANADA JULIO 2008 LOS CASILLEROS
CON ndash SON DATOS NO MEDIDOS95
INTRODUCCION
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
Durante la uacuteltima deacutecada se han desarrollado numerosos estudios para establecer la posicioacuten
relativa de la Peniacutensula Antaacutertica y Patagonia desde el Juraacutesico mediante variadas disciplinas
entre ellas estudios de paleolatitud magneacutetica
La Peniacutensula Antaacutertica es parte de un arco de isla y estaacute conformada por un basamento
metamoacuterfico y rocas volcaacutenicas sedimentarias e intrusivas Variados estudios de terreno y
aplicacioacuten de teacutecnicas de datacioacuten geocronoloacutegica han incrementado notablemente el
conocimiento de la evolucioacuten tectoacutenica y paleogeograacutefica en la Peniacutensula Antaacutertica lo que ha
servido de respaldo al modelo de ldquocalce apretadordquo que relaciona a la Peniacutensula Antaacutertica con
el borde occidental de Patagonia como parte del supercontinente de Gondwana durante el
Triaacutesico y Juraacutesico (Dalziel y Elliot 1971)
Dentro de las secuencias volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica en especial en basaltos que
presentan diversos tipos de minerales magneacuteticos se han reconocido oacutexidos de Fe-Ti y
algunos sulfuros los cuales a traveacutes de sus propiedades magneacuteticas entregan informacioacuten
relevante acerca de la posicioacuten paleogeograacutefica inicial de las rocas que los contienen
Sin embargo la interpretacioacuten de estudios paleomagneacuteticos en teacuterminos de la Geologiacutea es
obstaculizada por la falta de conocimiento de los factores geoloacutegicos que influencian la
magnetizacioacuten de las rocas y su relacioacuten directa con las caracteriacutesticas petrograacuteficas de las
rocas Ademaacutes al momento de interpretar los resultados obtenidos en los estudios de
paleomagnetismo se debe considerar el origen de estos minerales ya sean estos primarios o
producidos por alteracioacuten posterior de la roca analizada
La Petrologiacutea Magneacutetica provee una herramienta uacutetil para interpretar las variaciones en las
propiedades magneacuteticas que se pueden correlacionar con los cambios en la litologiacutea que
resultan de las diferencias en abundancia y en tamantildeo de los minerales magneacuteticos (Clark
1983)
Otro elemento uacutetil al momento de relacionar la petrologiacutea y el paleomagnetismo es tener
un estudio detallado de la granulometriacutea de los minerales magneacuteticos que podriacutea llegar
a resolver problemas de inexactitud o poca precisioacuten en las sentildeales magneacuteticas
emitidas por una roca Para esto hoy en diacutea existen softwares de anaacutelisis de imaacutegenes
que hacen este trabajo maacutes preciso y confiable
Debido a lo anterior es necesario que un estudio de paleomagnetismo tenga como respaldo
baacutesico un estudio petrograacutefico acabado de mineralogiacutea magneacutetica correspondiente a las
zonas en estudio y asimismo ser de gran utilidad para el disentildeo de los experimentos de
desmagnetizacioacuten parcial y para la posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
2 OBJETIVOS
21 Objetivo Principal
Identificar las caracteriacutesticas de la fuente de las sentildeales magneacuteticas obtenidas para rocas
volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica e Islas Shetland del Sur que forman parte de grupo Grupo
Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica Grupo Peniacutensula Fildes Grupo Volcaacutenico James Ross
Formacioacuten Coppermine Formacioacuten Fildes ademaacutes de algunas lavas neoacutegenas de Isla
Andersson Todo esto con el fin de discriminar entre datos entregados por oacutexidos de Fe-Ti
primarios y otros oacutexidos producto de reacciones de oxidacioacuten yo reduccioacuten posterior al
enfriamiento y su posterior comparacioacuten con la signatura magneacutetica que estos entregan
22 Objetivos Especiacuteficos
Realizar una caracterizacioacuten petrograacutefica cualitativa y cuantitativa de la petrologiacutea
magneacutetica de las muestras utilizadas en la medicioacuten de magnetismo remanente
Realizar una caracterizacioacuten geoquiacutemica de las distintas formaciones de roca volcaacutenica
a utilizar en este estudio
Determinar el grado de oxidacioacuten de las muestras
Determinar relaciones entre la calidad de los datos de paleomagnetismo y las
caracteriacutesticas de la petrologiacutea magneacutetica encontrada en la roca
Establecer una relacioacuten directa entre la distribucioacuten granulomeacutetrica de los minerales
ferromagneacuteticos y los datos paleomagneacuteticos
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
INDICE DE FIGURAS5 INTRODUCCION7
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA7 2 OBJETIVOS 9
21 Objetivo Principal 9 22 Objetivos Especiacuteficos9
3 HIPOTESIS DE TRABAJO10 4 METODOLOGIA10
41 Metodologiacutea General10 42 Terreno 10 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica11
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL14 1 GEOLOGIA REGIONAL14
11 Generalidades14 12 Contexto tectoacutenico 14
2 GEOLOGIA LOCAL17 21 Islas Shetland del Sur 17 22 Alteracioacuten 22
3 FORMACIONES LITOLOGICAS23 Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso23 Formacioacuten Coppermine 23 Formacioacuten Fildes24 Formacioacuten Gran Muralla 24 Formacioacuten Hennequin 24 Formacioacuten Monte Flora 25 Grupo Escurra Inlet25 Grupo Peniacutensula Fildes 25 Grupo Volcaacutenico Isla James Ross 26 Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA) 27
CAPITULO II MARCO TEORICO 29 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA29
11 Efectos del Tamantildeo de Grano 30 12 Magnetismo natural remanente (MNR)30
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO 32 21 Exsolucioacuten y Texturas32
3 MINERALOGIacuteA DE OacuteXIDOS DE FE-TI 35 31 Oxidacioacuten deuteacuterica 37 32 Fugacidad de Oxigeno38
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES41 5 ESTUDIOS ANTERIORES43
CAPITULO III RESULTADOS44 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO44
11 Isla Rey Jorge 45 12 Isla Robert 49 13 Isla Greenwich51 14 Isla Andersson 54
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES58 21 Isla Rey Jorge 58 22 Isla Robert 59 23 Isla Greenwich62 24 Isla Andersson 64
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN67 CAPITULO V CONCLUSIONES71
REFERENCIAS 73 ANEXO A PETROGRAFIacuteA83 ANEXO B GEOQUIacuteMICA 90 ANEXO C ANAacuteLISIS SEM-EDX 95 ANEXO D ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES 99
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 MAPA GENERAL DE LA PA Y LAS ISLAS SHETLAND DEL SUR (1) ISLA ELEFANTE (2) ISLA CLEMENT (3) ISLA REY JORGE (4) ISLA NELSON (5) ISLA ROBERT (6) ISLA GREENWICH (7) ISLA LIVINGSTON (8) ISLA SNOW (9) ISLA DECEPCIOacuteN (10) ISLA ANDERSSON EN AZUL LAS LOCALIDADES A ESTUDIAR MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 15
FIGURA 2 MAPA DE ISLA REY JORGE EL AacuteREA VERDE CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)18
FIGURA 3 MAPA DE ISLA ROBERT EL AacuteREA PUacuteRPURA CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)20
FIGURA 4 MAPA DE ISLA GREENWICH EL AacuteREA CALIPSO CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 21
FIGURA 5 MAPA DE ISLA ANDERSSON PENINSULA TABARIacuteN EL AacuteREA AMARILLA CORRESPONDE A LA ZONA DE TOMA DE MUESTRAS MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 22
FIGURA 6 FOTOGRAFIacuteAS DE SEM-EDX (A) TEXTURA DE OXIDACIOacuteN TIPO ENREJADO EN MAGNETITA (B) TEXTURA TIPO SAacuteNDWICH CRISTAL DE MAGNETITA HUEacuteSPED Y LAMELA UacuteNICA DE ILM (C) TEXTURA COMPUESTA EXTERNA 34
FIGURA 7DIAGRAMA TERNARIO TIO2-FEO-FE2O3 SE INDICA LA COMPOSICIOacuteN DE OacuteXIDOS DE FE-TI SUS NOMBRES Y SERIES DE SOLUCIOacuteN SOacuteLIDA DE TITANOMAGNETITAS Y TITANOHEMATITAS 36
FIGURA 8 DIAGRAMA DE LOG FO2 ATM ndash T(degC) MOSTRANDO LAS ESTABILIDADES RELATIVAS DE DISTINTOS ESTADOS DE OXIDACIOacuteN DEL HIERRO EN UN SISTEMA FE-SI-O CON LOS BUFFERS MAacuteS USADOS EN PETROLOGIacuteA EXPERIMENTAL 40
FIGURA 9 INTERFAZ DEL SOFTWARE IMAGE PRO PLUS V 62 EN EL LADO IZQUIERDO OBSERVAMOS LA IMAGEN ADQUIRIDA DEL CORTE TRANSPARENTE EN ROJO VEMOS LOS ELEMENTOS ELEGIDOS PARA SU MEDICIOacuteN Y CONTEO EN LA ESQUINA SUPERIOR DERECHA OBSERVAMOS LOS HISTOGRAMAS QUE EL SOFTWARE ENTREGA EN LA ESQUINA INFERIOR DERECHA VEMOS EN UNA ELIPSE ROSADA EL NUacuteMERO DE OBJETOS CONTADOS Y FILTRADOS42
FIGURA 10 CLASIFICACIOacuteN DE LAS MUESTRAS SEGUacuteN GEOQUIacuteMICA DE ROCA TOTAL- DIAGRAMA DE CLASIFICACIOacuteN TAS PARA ROCAS VOLCAacuteNICAS SEGUacuteN LE BAS ET AL (1986) ADEMAacuteS SE PRESENTAN LOS LIacuteMITES ENTRE ROCAS TOLEIacuteTICAS Y ALCALINAS SEGUacuteN MAC DONALD Y KATSURA (1968) IRVING Y BARAJAR (1971) Y KUNO (1966)44
FIGURA 11 MAPA PENIacuteNSULA FILDES ISLA REY JORGE LAS AacuteREAS EN VERDE CORRESPONDEN AL TOTAL DE SITIOS MUESTREADO LOS CIacuteRCULOS VERDES VACIacuteOS CORRESPONDEN A LUGARES MUESTREADOS EL CIRCULO VERDE RELLENO CORRESPONDE A LA MUESTRA UTILIZADA EN LOS ANAacuteLISIS MAPA MODIFICADO DE MACHADO ET AL (2005) Y BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)45
FIGURA 12 DIAGRAMA AFM SEGUacuteN KUNO (1968) INDICA QUE LAS MUESTRAS ANALIZADAS DE ISLA GREENWICH ISLA REY JORGE E ISLA ROBERT TIENEN SIGNATURA CALCOALCALINA 46
FIGURA 13 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LOS OacuteXIDOS DE FE-TI DE LA MUESTRA AT1001 I REY JORGE MEDIDOS CON SEM-EDX (N = 18) 47
FIGURA 14 IMAGEN ESCANEADA DE CORTE TRANSPARENTE-PULIDO MUESTRA AT1004 EL CUADRO DE ZOOM MUESTRA UNA AMIacuteGDALA RELLENA CON ARCILLAS Y MINERALES OPACOS 48
FIGURA 15 GRAacuteFCO MGO VS FE+3FE+2 PARA LAS 9 MUESTRAS ANALIZADA MEDIANTE GEOQUIacuteMICA DE ELEMENTOS MAYORES LAS ELIPSES INDICAN MUESTRAS CON SIMILAR SIGNATURA GEOQUIacuteMICA48
FIGURA 16 RELACIOacuteN ENTRE EL CONTENIDO EN SIO2 ( PESO) Y LA RELACIOacuteN FE3+FE2+ EN EL CONJUNTO DE ROCAS ANALIZADAS EN EL PRESENTE ESTUDIO SE OBSERVA UNA CLARA TENDENCIA MAS ALCALINA PARA LA MUESTRA AT1801 SEMEJANTE A AQUELLAS MUESTRAS DE LAVAS NEOacuteGENAS DE ISLA ANDERSSON 49
FIGURA 17 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 PARA OacuteXIDOS DE FE-TI CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT1201 AT1406 Y AT1801 ISLA ROBERT ANAacuteLISIS HECHOS CON SEM-EDX (N=49) LA FLECHA MUESTRA LA DIRECCIOacuteN DE UN POSIBLE PROCESO DE MAGHEMATIZACIOacuteN EN LA MUESTRA 50
FIGURA 18 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT0406 Y AT0601 ISLA GREENWICH SE MIDIERON 15 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX QUIZAacuteS EXISTA MAGHEMATIZACIOacuteN EN ESTAS MUESTRAS (FLECHA)52
FIGURA 19 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO Y TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA DE FASES TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTES EN BASALTO PARA LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS CIacuteRCULOS ROJOS REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL
GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LOS ROMBOS EN AZUL SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 53
FIGURA 20 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT2402 Y AT2501 ISLA ANDERSSON SE MIDIERON 8 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX 55
FIGURA 21 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA PARA TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTE EN BASALTOS PARA LA MUESTRA AT2402 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS ROMBOS VERDES REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LAS CRUCES SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 56
FIGURA 22 IMAacuteGENES DE OacuteXIDOS DE FE-TI REPRESENTATIVOS DE ISLA ANDERSSON OBTENIDAS CON SEM-EDX SE MUESTRAN GRANOS IDIOMORFOS CON ALGUNAS LAMELAS DE EXSOLUCIOacuteN DE ILMENITA57
FIGURA 23 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1001 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 59
FIGURA 24 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1201 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 60
FIGURA 25 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1401 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 61
FIGURA 26 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1801 MODIFICADO DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 62
FIGURA 27 HISTOGRAMA CORRESPONDIENTE A LA DISTRIBUCIOacuteN DE TAMANtildeO DE GRANO EN LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH Y TABLA CON DATOS ESTADIacuteSTICOS DE AQUELLOS ATRIBUTOS MAS RELEVANTES MEDIDOS MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS 63
FIGURA 28 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT0601 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 64
FIGURA 29 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2402 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 65
FIGURA 30 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2501 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 66
FIGURA 31 GRAacuteFICOS REPRESENTATIVOS DE LA DESMAGNETIZACIOacuteN DE LAS MUESTRAS AT2402 Y AT250166 TABLA 1 DATOS DE WT DE ELEMENTOS MAYORES Y PPM EN ELEMENTOS TRAZAS DATOS OBTENIDOS EN EL
LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE JUNIO 2008 90 TABLA 2 CAacuteLCULOS PARA OBTENER LA CANTIDAD REAL DE FE+3 EN WT REALIZADOS EN LABORATORIOS DE LA
UNIVERSIDAD DE CHILE 28 DE MAYO DE 200893 TABLA 3 VALORES DE LOS ESTAacuteNDAR UTILIZADOS EN LA MEDICIOacuteN DE FE+3 94 TABLA 4 CALCULO DEL FACTOR DE CORRECCIOacuteN PARA LAS MEDICIONES DE ELEMENTOS MAYORES REALIZADAS
MEDIANTE ICP-AES94 TABLA 5 VALORES DE OacuteXIDOS MEDIDOS CON SEM-EDX UNIVERSIDAD DE GRANADA JULIO 2008 LOS CASILLEROS
CON ndash SON DATOS NO MEDIDOS95
INTRODUCCION
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
Durante la uacuteltima deacutecada se han desarrollado numerosos estudios para establecer la posicioacuten
relativa de la Peniacutensula Antaacutertica y Patagonia desde el Juraacutesico mediante variadas disciplinas
entre ellas estudios de paleolatitud magneacutetica
La Peniacutensula Antaacutertica es parte de un arco de isla y estaacute conformada por un basamento
metamoacuterfico y rocas volcaacutenicas sedimentarias e intrusivas Variados estudios de terreno y
aplicacioacuten de teacutecnicas de datacioacuten geocronoloacutegica han incrementado notablemente el
conocimiento de la evolucioacuten tectoacutenica y paleogeograacutefica en la Peniacutensula Antaacutertica lo que ha
servido de respaldo al modelo de ldquocalce apretadordquo que relaciona a la Peniacutensula Antaacutertica con
el borde occidental de Patagonia como parte del supercontinente de Gondwana durante el
Triaacutesico y Juraacutesico (Dalziel y Elliot 1971)
Dentro de las secuencias volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica en especial en basaltos que
presentan diversos tipos de minerales magneacuteticos se han reconocido oacutexidos de Fe-Ti y
algunos sulfuros los cuales a traveacutes de sus propiedades magneacuteticas entregan informacioacuten
relevante acerca de la posicioacuten paleogeograacutefica inicial de las rocas que los contienen
Sin embargo la interpretacioacuten de estudios paleomagneacuteticos en teacuterminos de la Geologiacutea es
obstaculizada por la falta de conocimiento de los factores geoloacutegicos que influencian la
magnetizacioacuten de las rocas y su relacioacuten directa con las caracteriacutesticas petrograacuteficas de las
rocas Ademaacutes al momento de interpretar los resultados obtenidos en los estudios de
paleomagnetismo se debe considerar el origen de estos minerales ya sean estos primarios o
producidos por alteracioacuten posterior de la roca analizada
La Petrologiacutea Magneacutetica provee una herramienta uacutetil para interpretar las variaciones en las
propiedades magneacuteticas que se pueden correlacionar con los cambios en la litologiacutea que
resultan de las diferencias en abundancia y en tamantildeo de los minerales magneacuteticos (Clark
1983)
Otro elemento uacutetil al momento de relacionar la petrologiacutea y el paleomagnetismo es tener
un estudio detallado de la granulometriacutea de los minerales magneacuteticos que podriacutea llegar
a resolver problemas de inexactitud o poca precisioacuten en las sentildeales magneacuteticas
emitidas por una roca Para esto hoy en diacutea existen softwares de anaacutelisis de imaacutegenes
que hacen este trabajo maacutes preciso y confiable
Debido a lo anterior es necesario que un estudio de paleomagnetismo tenga como respaldo
baacutesico un estudio petrograacutefico acabado de mineralogiacutea magneacutetica correspondiente a las
zonas en estudio y asimismo ser de gran utilidad para el disentildeo de los experimentos de
desmagnetizacioacuten parcial y para la posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
2 OBJETIVOS
21 Objetivo Principal
Identificar las caracteriacutesticas de la fuente de las sentildeales magneacuteticas obtenidas para rocas
volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica e Islas Shetland del Sur que forman parte de grupo Grupo
Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica Grupo Peniacutensula Fildes Grupo Volcaacutenico James Ross
Formacioacuten Coppermine Formacioacuten Fildes ademaacutes de algunas lavas neoacutegenas de Isla
Andersson Todo esto con el fin de discriminar entre datos entregados por oacutexidos de Fe-Ti
primarios y otros oacutexidos producto de reacciones de oxidacioacuten yo reduccioacuten posterior al
enfriamiento y su posterior comparacioacuten con la signatura magneacutetica que estos entregan
22 Objetivos Especiacuteficos
Realizar una caracterizacioacuten petrograacutefica cualitativa y cuantitativa de la petrologiacutea
magneacutetica de las muestras utilizadas en la medicioacuten de magnetismo remanente
Realizar una caracterizacioacuten geoquiacutemica de las distintas formaciones de roca volcaacutenica
a utilizar en este estudio
Determinar el grado de oxidacioacuten de las muestras
Determinar relaciones entre la calidad de los datos de paleomagnetismo y las
caracteriacutesticas de la petrologiacutea magneacutetica encontrada en la roca
Establecer una relacioacuten directa entre la distribucioacuten granulomeacutetrica de los minerales
ferromagneacuteticos y los datos paleomagneacuteticos
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
REFERENCIAS 73 ANEXO A PETROGRAFIacuteA83 ANEXO B GEOQUIacuteMICA 90 ANEXO C ANAacuteLISIS SEM-EDX 95 ANEXO D ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES 99
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 MAPA GENERAL DE LA PA Y LAS ISLAS SHETLAND DEL SUR (1) ISLA ELEFANTE (2) ISLA CLEMENT (3) ISLA REY JORGE (4) ISLA NELSON (5) ISLA ROBERT (6) ISLA GREENWICH (7) ISLA LIVINGSTON (8) ISLA SNOW (9) ISLA DECEPCIOacuteN (10) ISLA ANDERSSON EN AZUL LAS LOCALIDADES A ESTUDIAR MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 15
FIGURA 2 MAPA DE ISLA REY JORGE EL AacuteREA VERDE CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)18
FIGURA 3 MAPA DE ISLA ROBERT EL AacuteREA PUacuteRPURA CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)20
FIGURA 4 MAPA DE ISLA GREENWICH EL AacuteREA CALIPSO CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 21
FIGURA 5 MAPA DE ISLA ANDERSSON PENINSULA TABARIacuteN EL AacuteREA AMARILLA CORRESPONDE A LA ZONA DE TOMA DE MUESTRAS MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 22
FIGURA 6 FOTOGRAFIacuteAS DE SEM-EDX (A) TEXTURA DE OXIDACIOacuteN TIPO ENREJADO EN MAGNETITA (B) TEXTURA TIPO SAacuteNDWICH CRISTAL DE MAGNETITA HUEacuteSPED Y LAMELA UacuteNICA DE ILM (C) TEXTURA COMPUESTA EXTERNA 34
FIGURA 7DIAGRAMA TERNARIO TIO2-FEO-FE2O3 SE INDICA LA COMPOSICIOacuteN DE OacuteXIDOS DE FE-TI SUS NOMBRES Y SERIES DE SOLUCIOacuteN SOacuteLIDA DE TITANOMAGNETITAS Y TITANOHEMATITAS 36
FIGURA 8 DIAGRAMA DE LOG FO2 ATM ndash T(degC) MOSTRANDO LAS ESTABILIDADES RELATIVAS DE DISTINTOS ESTADOS DE OXIDACIOacuteN DEL HIERRO EN UN SISTEMA FE-SI-O CON LOS BUFFERS MAacuteS USADOS EN PETROLOGIacuteA EXPERIMENTAL 40
FIGURA 9 INTERFAZ DEL SOFTWARE IMAGE PRO PLUS V 62 EN EL LADO IZQUIERDO OBSERVAMOS LA IMAGEN ADQUIRIDA DEL CORTE TRANSPARENTE EN ROJO VEMOS LOS ELEMENTOS ELEGIDOS PARA SU MEDICIOacuteN Y CONTEO EN LA ESQUINA SUPERIOR DERECHA OBSERVAMOS LOS HISTOGRAMAS QUE EL SOFTWARE ENTREGA EN LA ESQUINA INFERIOR DERECHA VEMOS EN UNA ELIPSE ROSADA EL NUacuteMERO DE OBJETOS CONTADOS Y FILTRADOS42
FIGURA 10 CLASIFICACIOacuteN DE LAS MUESTRAS SEGUacuteN GEOQUIacuteMICA DE ROCA TOTAL- DIAGRAMA DE CLASIFICACIOacuteN TAS PARA ROCAS VOLCAacuteNICAS SEGUacuteN LE BAS ET AL (1986) ADEMAacuteS SE PRESENTAN LOS LIacuteMITES ENTRE ROCAS TOLEIacuteTICAS Y ALCALINAS SEGUacuteN MAC DONALD Y KATSURA (1968) IRVING Y BARAJAR (1971) Y KUNO (1966)44
FIGURA 11 MAPA PENIacuteNSULA FILDES ISLA REY JORGE LAS AacuteREAS EN VERDE CORRESPONDEN AL TOTAL DE SITIOS MUESTREADO LOS CIacuteRCULOS VERDES VACIacuteOS CORRESPONDEN A LUGARES MUESTREADOS EL CIRCULO VERDE RELLENO CORRESPONDE A LA MUESTRA UTILIZADA EN LOS ANAacuteLISIS MAPA MODIFICADO DE MACHADO ET AL (2005) Y BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)45
FIGURA 12 DIAGRAMA AFM SEGUacuteN KUNO (1968) INDICA QUE LAS MUESTRAS ANALIZADAS DE ISLA GREENWICH ISLA REY JORGE E ISLA ROBERT TIENEN SIGNATURA CALCOALCALINA 46
FIGURA 13 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LOS OacuteXIDOS DE FE-TI DE LA MUESTRA AT1001 I REY JORGE MEDIDOS CON SEM-EDX (N = 18) 47
FIGURA 14 IMAGEN ESCANEADA DE CORTE TRANSPARENTE-PULIDO MUESTRA AT1004 EL CUADRO DE ZOOM MUESTRA UNA AMIacuteGDALA RELLENA CON ARCILLAS Y MINERALES OPACOS 48
FIGURA 15 GRAacuteFCO MGO VS FE+3FE+2 PARA LAS 9 MUESTRAS ANALIZADA MEDIANTE GEOQUIacuteMICA DE ELEMENTOS MAYORES LAS ELIPSES INDICAN MUESTRAS CON SIMILAR SIGNATURA GEOQUIacuteMICA48
FIGURA 16 RELACIOacuteN ENTRE EL CONTENIDO EN SIO2 ( PESO) Y LA RELACIOacuteN FE3+FE2+ EN EL CONJUNTO DE ROCAS ANALIZADAS EN EL PRESENTE ESTUDIO SE OBSERVA UNA CLARA TENDENCIA MAS ALCALINA PARA LA MUESTRA AT1801 SEMEJANTE A AQUELLAS MUESTRAS DE LAVAS NEOacuteGENAS DE ISLA ANDERSSON 49
FIGURA 17 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 PARA OacuteXIDOS DE FE-TI CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT1201 AT1406 Y AT1801 ISLA ROBERT ANAacuteLISIS HECHOS CON SEM-EDX (N=49) LA FLECHA MUESTRA LA DIRECCIOacuteN DE UN POSIBLE PROCESO DE MAGHEMATIZACIOacuteN EN LA MUESTRA 50
FIGURA 18 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT0406 Y AT0601 ISLA GREENWICH SE MIDIERON 15 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX QUIZAacuteS EXISTA MAGHEMATIZACIOacuteN EN ESTAS MUESTRAS (FLECHA)52
FIGURA 19 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO Y TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA DE FASES TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTES EN BASALTO PARA LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS CIacuteRCULOS ROJOS REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL
GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LOS ROMBOS EN AZUL SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 53
FIGURA 20 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT2402 Y AT2501 ISLA ANDERSSON SE MIDIERON 8 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX 55
FIGURA 21 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA PARA TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTE EN BASALTOS PARA LA MUESTRA AT2402 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS ROMBOS VERDES REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LAS CRUCES SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 56
FIGURA 22 IMAacuteGENES DE OacuteXIDOS DE FE-TI REPRESENTATIVOS DE ISLA ANDERSSON OBTENIDAS CON SEM-EDX SE MUESTRAN GRANOS IDIOMORFOS CON ALGUNAS LAMELAS DE EXSOLUCIOacuteN DE ILMENITA57
FIGURA 23 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1001 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 59
FIGURA 24 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1201 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 60
FIGURA 25 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1401 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 61
FIGURA 26 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1801 MODIFICADO DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 62
FIGURA 27 HISTOGRAMA CORRESPONDIENTE A LA DISTRIBUCIOacuteN DE TAMANtildeO DE GRANO EN LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH Y TABLA CON DATOS ESTADIacuteSTICOS DE AQUELLOS ATRIBUTOS MAS RELEVANTES MEDIDOS MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS 63
FIGURA 28 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT0601 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 64
FIGURA 29 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2402 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 65
FIGURA 30 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2501 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 66
FIGURA 31 GRAacuteFICOS REPRESENTATIVOS DE LA DESMAGNETIZACIOacuteN DE LAS MUESTRAS AT2402 Y AT250166 TABLA 1 DATOS DE WT DE ELEMENTOS MAYORES Y PPM EN ELEMENTOS TRAZAS DATOS OBTENIDOS EN EL
LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE JUNIO 2008 90 TABLA 2 CAacuteLCULOS PARA OBTENER LA CANTIDAD REAL DE FE+3 EN WT REALIZADOS EN LABORATORIOS DE LA
UNIVERSIDAD DE CHILE 28 DE MAYO DE 200893 TABLA 3 VALORES DE LOS ESTAacuteNDAR UTILIZADOS EN LA MEDICIOacuteN DE FE+3 94 TABLA 4 CALCULO DEL FACTOR DE CORRECCIOacuteN PARA LAS MEDICIONES DE ELEMENTOS MAYORES REALIZADAS
MEDIANTE ICP-AES94 TABLA 5 VALORES DE OacuteXIDOS MEDIDOS CON SEM-EDX UNIVERSIDAD DE GRANADA JULIO 2008 LOS CASILLEROS
CON ndash SON DATOS NO MEDIDOS95
INTRODUCCION
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
Durante la uacuteltima deacutecada se han desarrollado numerosos estudios para establecer la posicioacuten
relativa de la Peniacutensula Antaacutertica y Patagonia desde el Juraacutesico mediante variadas disciplinas
entre ellas estudios de paleolatitud magneacutetica
La Peniacutensula Antaacutertica es parte de un arco de isla y estaacute conformada por un basamento
metamoacuterfico y rocas volcaacutenicas sedimentarias e intrusivas Variados estudios de terreno y
aplicacioacuten de teacutecnicas de datacioacuten geocronoloacutegica han incrementado notablemente el
conocimiento de la evolucioacuten tectoacutenica y paleogeograacutefica en la Peniacutensula Antaacutertica lo que ha
servido de respaldo al modelo de ldquocalce apretadordquo que relaciona a la Peniacutensula Antaacutertica con
el borde occidental de Patagonia como parte del supercontinente de Gondwana durante el
Triaacutesico y Juraacutesico (Dalziel y Elliot 1971)
Dentro de las secuencias volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica en especial en basaltos que
presentan diversos tipos de minerales magneacuteticos se han reconocido oacutexidos de Fe-Ti y
algunos sulfuros los cuales a traveacutes de sus propiedades magneacuteticas entregan informacioacuten
relevante acerca de la posicioacuten paleogeograacutefica inicial de las rocas que los contienen
Sin embargo la interpretacioacuten de estudios paleomagneacuteticos en teacuterminos de la Geologiacutea es
obstaculizada por la falta de conocimiento de los factores geoloacutegicos que influencian la
magnetizacioacuten de las rocas y su relacioacuten directa con las caracteriacutesticas petrograacuteficas de las
rocas Ademaacutes al momento de interpretar los resultados obtenidos en los estudios de
paleomagnetismo se debe considerar el origen de estos minerales ya sean estos primarios o
producidos por alteracioacuten posterior de la roca analizada
La Petrologiacutea Magneacutetica provee una herramienta uacutetil para interpretar las variaciones en las
propiedades magneacuteticas que se pueden correlacionar con los cambios en la litologiacutea que
resultan de las diferencias en abundancia y en tamantildeo de los minerales magneacuteticos (Clark
1983)
Otro elemento uacutetil al momento de relacionar la petrologiacutea y el paleomagnetismo es tener
un estudio detallado de la granulometriacutea de los minerales magneacuteticos que podriacutea llegar
a resolver problemas de inexactitud o poca precisioacuten en las sentildeales magneacuteticas
emitidas por una roca Para esto hoy en diacutea existen softwares de anaacutelisis de imaacutegenes
que hacen este trabajo maacutes preciso y confiable
Debido a lo anterior es necesario que un estudio de paleomagnetismo tenga como respaldo
baacutesico un estudio petrograacutefico acabado de mineralogiacutea magneacutetica correspondiente a las
zonas en estudio y asimismo ser de gran utilidad para el disentildeo de los experimentos de
desmagnetizacioacuten parcial y para la posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
2 OBJETIVOS
21 Objetivo Principal
Identificar las caracteriacutesticas de la fuente de las sentildeales magneacuteticas obtenidas para rocas
volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica e Islas Shetland del Sur que forman parte de grupo Grupo
Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica Grupo Peniacutensula Fildes Grupo Volcaacutenico James Ross
Formacioacuten Coppermine Formacioacuten Fildes ademaacutes de algunas lavas neoacutegenas de Isla
Andersson Todo esto con el fin de discriminar entre datos entregados por oacutexidos de Fe-Ti
primarios y otros oacutexidos producto de reacciones de oxidacioacuten yo reduccioacuten posterior al
enfriamiento y su posterior comparacioacuten con la signatura magneacutetica que estos entregan
22 Objetivos Especiacuteficos
Realizar una caracterizacioacuten petrograacutefica cualitativa y cuantitativa de la petrologiacutea
magneacutetica de las muestras utilizadas en la medicioacuten de magnetismo remanente
Realizar una caracterizacioacuten geoquiacutemica de las distintas formaciones de roca volcaacutenica
a utilizar en este estudio
Determinar el grado de oxidacioacuten de las muestras
Determinar relaciones entre la calidad de los datos de paleomagnetismo y las
caracteriacutesticas de la petrologiacutea magneacutetica encontrada en la roca
Establecer una relacioacuten directa entre la distribucioacuten granulomeacutetrica de los minerales
ferromagneacuteticos y los datos paleomagneacuteticos
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1 MAPA GENERAL DE LA PA Y LAS ISLAS SHETLAND DEL SUR (1) ISLA ELEFANTE (2) ISLA CLEMENT (3) ISLA REY JORGE (4) ISLA NELSON (5) ISLA ROBERT (6) ISLA GREENWICH (7) ISLA LIVINGSTON (8) ISLA SNOW (9) ISLA DECEPCIOacuteN (10) ISLA ANDERSSON EN AZUL LAS LOCALIDADES A ESTUDIAR MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 15
FIGURA 2 MAPA DE ISLA REY JORGE EL AacuteREA VERDE CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)18
FIGURA 3 MAPA DE ISLA ROBERT EL AacuteREA PUacuteRPURA CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)20
FIGURA 4 MAPA DE ISLA GREENWICH EL AacuteREA CALIPSO CORRESPONDE A LA ZONA DE MUESTREO MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 21
FIGURA 5 MAPA DE ISLA ANDERSSON PENINSULA TABARIacuteN EL AacuteREA AMARILLA CORRESPONDE A LA ZONA DE TOMA DE MUESTRAS MODIFICADO DE BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978) 22
FIGURA 6 FOTOGRAFIacuteAS DE SEM-EDX (A) TEXTURA DE OXIDACIOacuteN TIPO ENREJADO EN MAGNETITA (B) TEXTURA TIPO SAacuteNDWICH CRISTAL DE MAGNETITA HUEacuteSPED Y LAMELA UacuteNICA DE ILM (C) TEXTURA COMPUESTA EXTERNA 34
FIGURA 7DIAGRAMA TERNARIO TIO2-FEO-FE2O3 SE INDICA LA COMPOSICIOacuteN DE OacuteXIDOS DE FE-TI SUS NOMBRES Y SERIES DE SOLUCIOacuteN SOacuteLIDA DE TITANOMAGNETITAS Y TITANOHEMATITAS 36
FIGURA 8 DIAGRAMA DE LOG FO2 ATM ndash T(degC) MOSTRANDO LAS ESTABILIDADES RELATIVAS DE DISTINTOS ESTADOS DE OXIDACIOacuteN DEL HIERRO EN UN SISTEMA FE-SI-O CON LOS BUFFERS MAacuteS USADOS EN PETROLOGIacuteA EXPERIMENTAL 40
FIGURA 9 INTERFAZ DEL SOFTWARE IMAGE PRO PLUS V 62 EN EL LADO IZQUIERDO OBSERVAMOS LA IMAGEN ADQUIRIDA DEL CORTE TRANSPARENTE EN ROJO VEMOS LOS ELEMENTOS ELEGIDOS PARA SU MEDICIOacuteN Y CONTEO EN LA ESQUINA SUPERIOR DERECHA OBSERVAMOS LOS HISTOGRAMAS QUE EL SOFTWARE ENTREGA EN LA ESQUINA INFERIOR DERECHA VEMOS EN UNA ELIPSE ROSADA EL NUacuteMERO DE OBJETOS CONTADOS Y FILTRADOS42
FIGURA 10 CLASIFICACIOacuteN DE LAS MUESTRAS SEGUacuteN GEOQUIacuteMICA DE ROCA TOTAL- DIAGRAMA DE CLASIFICACIOacuteN TAS PARA ROCAS VOLCAacuteNICAS SEGUacuteN LE BAS ET AL (1986) ADEMAacuteS SE PRESENTAN LOS LIacuteMITES ENTRE ROCAS TOLEIacuteTICAS Y ALCALINAS SEGUacuteN MAC DONALD Y KATSURA (1968) IRVING Y BARAJAR (1971) Y KUNO (1966)44
FIGURA 11 MAPA PENIacuteNSULA FILDES ISLA REY JORGE LAS AacuteREAS EN VERDE CORRESPONDEN AL TOTAL DE SITIOS MUESTREADO LOS CIacuteRCULOS VERDES VACIacuteOS CORRESPONDEN A LUGARES MUESTREADOS EL CIRCULO VERDE RELLENO CORRESPONDE A LA MUESTRA UTILIZADA EN LOS ANAacuteLISIS MAPA MODIFICADO DE MACHADO ET AL (2005) Y BAS NORTHERN GRAHAM LAND AND SOUTH SHETLAND ISLANDS GEOLOGICAL MAP 1500000 (1978)45
FIGURA 12 DIAGRAMA AFM SEGUacuteN KUNO (1968) INDICA QUE LAS MUESTRAS ANALIZADAS DE ISLA GREENWICH ISLA REY JORGE E ISLA ROBERT TIENEN SIGNATURA CALCOALCALINA 46
FIGURA 13 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LOS OacuteXIDOS DE FE-TI DE LA MUESTRA AT1001 I REY JORGE MEDIDOS CON SEM-EDX (N = 18) 47
FIGURA 14 IMAGEN ESCANEADA DE CORTE TRANSPARENTE-PULIDO MUESTRA AT1004 EL CUADRO DE ZOOM MUESTRA UNA AMIacuteGDALA RELLENA CON ARCILLAS Y MINERALES OPACOS 48
FIGURA 15 GRAacuteFCO MGO VS FE+3FE+2 PARA LAS 9 MUESTRAS ANALIZADA MEDIANTE GEOQUIacuteMICA DE ELEMENTOS MAYORES LAS ELIPSES INDICAN MUESTRAS CON SIMILAR SIGNATURA GEOQUIacuteMICA48
FIGURA 16 RELACIOacuteN ENTRE EL CONTENIDO EN SIO2 ( PESO) Y LA RELACIOacuteN FE3+FE2+ EN EL CONJUNTO DE ROCAS ANALIZADAS EN EL PRESENTE ESTUDIO SE OBSERVA UNA CLARA TENDENCIA MAS ALCALINA PARA LA MUESTRA AT1801 SEMEJANTE A AQUELLAS MUESTRAS DE LAVAS NEOacuteGENAS DE ISLA ANDERSSON 49
FIGURA 17 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 PARA OacuteXIDOS DE FE-TI CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT1201 AT1406 Y AT1801 ISLA ROBERT ANAacuteLISIS HECHOS CON SEM-EDX (N=49) LA FLECHA MUESTRA LA DIRECCIOacuteN DE UN POSIBLE PROCESO DE MAGHEMATIZACIOacuteN EN LA MUESTRA 50
FIGURA 18 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT0406 Y AT0601 ISLA GREENWICH SE MIDIERON 15 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX QUIZAacuteS EXISTA MAGHEMATIZACIOacuteN EN ESTAS MUESTRAS (FLECHA)52
FIGURA 19 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO Y TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA DE FASES TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTES EN BASALTO PARA LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS CIacuteRCULOS ROJOS REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL
GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LOS ROMBOS EN AZUL SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 53
FIGURA 20 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT2402 Y AT2501 ISLA ANDERSSON SE MIDIERON 8 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX 55
FIGURA 21 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA PARA TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTE EN BASALTOS PARA LA MUESTRA AT2402 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS ROMBOS VERDES REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LAS CRUCES SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 56
FIGURA 22 IMAacuteGENES DE OacuteXIDOS DE FE-TI REPRESENTATIVOS DE ISLA ANDERSSON OBTENIDAS CON SEM-EDX SE MUESTRAN GRANOS IDIOMORFOS CON ALGUNAS LAMELAS DE EXSOLUCIOacuteN DE ILMENITA57
FIGURA 23 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1001 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 59
FIGURA 24 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1201 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 60
FIGURA 25 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1401 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 61
FIGURA 26 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1801 MODIFICADO DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 62
FIGURA 27 HISTOGRAMA CORRESPONDIENTE A LA DISTRIBUCIOacuteN DE TAMANtildeO DE GRANO EN LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH Y TABLA CON DATOS ESTADIacuteSTICOS DE AQUELLOS ATRIBUTOS MAS RELEVANTES MEDIDOS MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS 63
FIGURA 28 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT0601 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 64
FIGURA 29 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2402 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 65
FIGURA 30 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2501 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 66
FIGURA 31 GRAacuteFICOS REPRESENTATIVOS DE LA DESMAGNETIZACIOacuteN DE LAS MUESTRAS AT2402 Y AT250166 TABLA 1 DATOS DE WT DE ELEMENTOS MAYORES Y PPM EN ELEMENTOS TRAZAS DATOS OBTENIDOS EN EL
LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE JUNIO 2008 90 TABLA 2 CAacuteLCULOS PARA OBTENER LA CANTIDAD REAL DE FE+3 EN WT REALIZADOS EN LABORATORIOS DE LA
UNIVERSIDAD DE CHILE 28 DE MAYO DE 200893 TABLA 3 VALORES DE LOS ESTAacuteNDAR UTILIZADOS EN LA MEDICIOacuteN DE FE+3 94 TABLA 4 CALCULO DEL FACTOR DE CORRECCIOacuteN PARA LAS MEDICIONES DE ELEMENTOS MAYORES REALIZADAS
MEDIANTE ICP-AES94 TABLA 5 VALORES DE OacuteXIDOS MEDIDOS CON SEM-EDX UNIVERSIDAD DE GRANADA JULIO 2008 LOS CASILLEROS
CON ndash SON DATOS NO MEDIDOS95
INTRODUCCION
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
Durante la uacuteltima deacutecada se han desarrollado numerosos estudios para establecer la posicioacuten
relativa de la Peniacutensula Antaacutertica y Patagonia desde el Juraacutesico mediante variadas disciplinas
entre ellas estudios de paleolatitud magneacutetica
La Peniacutensula Antaacutertica es parte de un arco de isla y estaacute conformada por un basamento
metamoacuterfico y rocas volcaacutenicas sedimentarias e intrusivas Variados estudios de terreno y
aplicacioacuten de teacutecnicas de datacioacuten geocronoloacutegica han incrementado notablemente el
conocimiento de la evolucioacuten tectoacutenica y paleogeograacutefica en la Peniacutensula Antaacutertica lo que ha
servido de respaldo al modelo de ldquocalce apretadordquo que relaciona a la Peniacutensula Antaacutertica con
el borde occidental de Patagonia como parte del supercontinente de Gondwana durante el
Triaacutesico y Juraacutesico (Dalziel y Elliot 1971)
Dentro de las secuencias volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica en especial en basaltos que
presentan diversos tipos de minerales magneacuteticos se han reconocido oacutexidos de Fe-Ti y
algunos sulfuros los cuales a traveacutes de sus propiedades magneacuteticas entregan informacioacuten
relevante acerca de la posicioacuten paleogeograacutefica inicial de las rocas que los contienen
Sin embargo la interpretacioacuten de estudios paleomagneacuteticos en teacuterminos de la Geologiacutea es
obstaculizada por la falta de conocimiento de los factores geoloacutegicos que influencian la
magnetizacioacuten de las rocas y su relacioacuten directa con las caracteriacutesticas petrograacuteficas de las
rocas Ademaacutes al momento de interpretar los resultados obtenidos en los estudios de
paleomagnetismo se debe considerar el origen de estos minerales ya sean estos primarios o
producidos por alteracioacuten posterior de la roca analizada
La Petrologiacutea Magneacutetica provee una herramienta uacutetil para interpretar las variaciones en las
propiedades magneacuteticas que se pueden correlacionar con los cambios en la litologiacutea que
resultan de las diferencias en abundancia y en tamantildeo de los minerales magneacuteticos (Clark
1983)
Otro elemento uacutetil al momento de relacionar la petrologiacutea y el paleomagnetismo es tener
un estudio detallado de la granulometriacutea de los minerales magneacuteticos que podriacutea llegar
a resolver problemas de inexactitud o poca precisioacuten en las sentildeales magneacuteticas
emitidas por una roca Para esto hoy en diacutea existen softwares de anaacutelisis de imaacutegenes
que hacen este trabajo maacutes preciso y confiable
Debido a lo anterior es necesario que un estudio de paleomagnetismo tenga como respaldo
baacutesico un estudio petrograacutefico acabado de mineralogiacutea magneacutetica correspondiente a las
zonas en estudio y asimismo ser de gran utilidad para el disentildeo de los experimentos de
desmagnetizacioacuten parcial y para la posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
2 OBJETIVOS
21 Objetivo Principal
Identificar las caracteriacutesticas de la fuente de las sentildeales magneacuteticas obtenidas para rocas
volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica e Islas Shetland del Sur que forman parte de grupo Grupo
Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica Grupo Peniacutensula Fildes Grupo Volcaacutenico James Ross
Formacioacuten Coppermine Formacioacuten Fildes ademaacutes de algunas lavas neoacutegenas de Isla
Andersson Todo esto con el fin de discriminar entre datos entregados por oacutexidos de Fe-Ti
primarios y otros oacutexidos producto de reacciones de oxidacioacuten yo reduccioacuten posterior al
enfriamiento y su posterior comparacioacuten con la signatura magneacutetica que estos entregan
22 Objetivos Especiacuteficos
Realizar una caracterizacioacuten petrograacutefica cualitativa y cuantitativa de la petrologiacutea
magneacutetica de las muestras utilizadas en la medicioacuten de magnetismo remanente
Realizar una caracterizacioacuten geoquiacutemica de las distintas formaciones de roca volcaacutenica
a utilizar en este estudio
Determinar el grado de oxidacioacuten de las muestras
Determinar relaciones entre la calidad de los datos de paleomagnetismo y las
caracteriacutesticas de la petrologiacutea magneacutetica encontrada en la roca
Establecer una relacioacuten directa entre la distribucioacuten granulomeacutetrica de los minerales
ferromagneacuteticos y los datos paleomagneacuteticos
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LOS ROMBOS EN AZUL SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 53
FIGURA 20 DIAGRAMA TIO2-FEO-FE2O3 CORRESPONDIENTE A LAS MUESTRAS AT2402 Y AT2501 ISLA ANDERSSON SE MIDIERON 8 PUNTOS EN MINERALES OPACOS CON SEM-EDX 55
FIGURA 21 VALORES DE FUGACIDAD DE OXIacuteGENO TEMPERATURA DE EQUILIBRIO OBTENIDA PARA TITANOMAGNETITA-ILMENITA COEXISTENTE EN BASALTOS PARA LA MUESTRA AT2402 ISLA GREENWICH VALORES OBTENIDOS CON ILMAT LOS ROMBOS VERDES REPRESENTAN VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE SPENCER amp LINDSLEY (1981) LAS CRUCES SON VALORES CALCULADOS CON EL GEOTERMOBAROacuteMETRO DE ANDERSEN amp LINDSLEY (1985) 56
FIGURA 22 IMAacuteGENES DE OacuteXIDOS DE FE-TI REPRESENTATIVOS DE ISLA ANDERSSON OBTENIDAS CON SEM-EDX SE MUESTRAN GRANOS IDIOMORFOS CON ALGUNAS LAMELAS DE EXSOLUCIOacuteN DE ILMENITA57
FIGURA 23 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1001 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 59
FIGURA 24 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1201 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 60
FIGURA 25 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1401 GRAacuteFICA MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 61
FIGURA 26 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT1801 MODIFICADO DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 62
FIGURA 27 HISTOGRAMA CORRESPONDIENTE A LA DISTRIBUCIOacuteN DE TAMANtildeO DE GRANO EN LA MUESTRA AT0406 ISLA GREENWICH Y TABLA CON DATOS ESTADIacuteSTICOS DE AQUELLOS ATRIBUTOS MAS RELEVANTES MEDIDOS MODIFICADA DE IMAGEN OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS 63
FIGURA 28 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT0601 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 64
FIGURA 29 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2402 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 65
FIGURA 30 HISTOGRAMA REPRESENTATIVO DE LA DISTRIBUCIOacuteN EN LA GRANULOMETRIacuteA DE LOS MINERALES OPACOS MUESTRA AT2501 GRAacuteFICA OBTENIDA CON IMAGE PRO PLUS EL RECUADRO PRESENTA LOS VALORES ESTADIacuteSTICOS DE ALGUNOS ATRIBUTOS MEDIDOS EN LA MUESTRA 66
FIGURA 31 GRAacuteFICOS REPRESENTATIVOS DE LA DESMAGNETIZACIOacuteN DE LAS MUESTRAS AT2402 Y AT250166 TABLA 1 DATOS DE WT DE ELEMENTOS MAYORES Y PPM EN ELEMENTOS TRAZAS DATOS OBTENIDOS EN EL
LABORATORIO DE LA UNIVERSIDAD DE CHILE JUNIO 2008 90 TABLA 2 CAacuteLCULOS PARA OBTENER LA CANTIDAD REAL DE FE+3 EN WT REALIZADOS EN LABORATORIOS DE LA
UNIVERSIDAD DE CHILE 28 DE MAYO DE 200893 TABLA 3 VALORES DE LOS ESTAacuteNDAR UTILIZADOS EN LA MEDICIOacuteN DE FE+3 94 TABLA 4 CALCULO DEL FACTOR DE CORRECCIOacuteN PARA LAS MEDICIONES DE ELEMENTOS MAYORES REALIZADAS
MEDIANTE ICP-AES94 TABLA 5 VALORES DE OacuteXIDOS MEDIDOS CON SEM-EDX UNIVERSIDAD DE GRANADA JULIO 2008 LOS CASILLEROS
CON ndash SON DATOS NO MEDIDOS95
INTRODUCCION
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
Durante la uacuteltima deacutecada se han desarrollado numerosos estudios para establecer la posicioacuten
relativa de la Peniacutensula Antaacutertica y Patagonia desde el Juraacutesico mediante variadas disciplinas
entre ellas estudios de paleolatitud magneacutetica
La Peniacutensula Antaacutertica es parte de un arco de isla y estaacute conformada por un basamento
metamoacuterfico y rocas volcaacutenicas sedimentarias e intrusivas Variados estudios de terreno y
aplicacioacuten de teacutecnicas de datacioacuten geocronoloacutegica han incrementado notablemente el
conocimiento de la evolucioacuten tectoacutenica y paleogeograacutefica en la Peniacutensula Antaacutertica lo que ha
servido de respaldo al modelo de ldquocalce apretadordquo que relaciona a la Peniacutensula Antaacutertica con
el borde occidental de Patagonia como parte del supercontinente de Gondwana durante el
Triaacutesico y Juraacutesico (Dalziel y Elliot 1971)
Dentro de las secuencias volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica en especial en basaltos que
presentan diversos tipos de minerales magneacuteticos se han reconocido oacutexidos de Fe-Ti y
algunos sulfuros los cuales a traveacutes de sus propiedades magneacuteticas entregan informacioacuten
relevante acerca de la posicioacuten paleogeograacutefica inicial de las rocas que los contienen
Sin embargo la interpretacioacuten de estudios paleomagneacuteticos en teacuterminos de la Geologiacutea es
obstaculizada por la falta de conocimiento de los factores geoloacutegicos que influencian la
magnetizacioacuten de las rocas y su relacioacuten directa con las caracteriacutesticas petrograacuteficas de las
rocas Ademaacutes al momento de interpretar los resultados obtenidos en los estudios de
paleomagnetismo se debe considerar el origen de estos minerales ya sean estos primarios o
producidos por alteracioacuten posterior de la roca analizada
La Petrologiacutea Magneacutetica provee una herramienta uacutetil para interpretar las variaciones en las
propiedades magneacuteticas que se pueden correlacionar con los cambios en la litologiacutea que
resultan de las diferencias en abundancia y en tamantildeo de los minerales magneacuteticos (Clark
1983)
Otro elemento uacutetil al momento de relacionar la petrologiacutea y el paleomagnetismo es tener
un estudio detallado de la granulometriacutea de los minerales magneacuteticos que podriacutea llegar
a resolver problemas de inexactitud o poca precisioacuten en las sentildeales magneacuteticas
emitidas por una roca Para esto hoy en diacutea existen softwares de anaacutelisis de imaacutegenes
que hacen este trabajo maacutes preciso y confiable
Debido a lo anterior es necesario que un estudio de paleomagnetismo tenga como respaldo
baacutesico un estudio petrograacutefico acabado de mineralogiacutea magneacutetica correspondiente a las
zonas en estudio y asimismo ser de gran utilidad para el disentildeo de los experimentos de
desmagnetizacioacuten parcial y para la posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
2 OBJETIVOS
21 Objetivo Principal
Identificar las caracteriacutesticas de la fuente de las sentildeales magneacuteticas obtenidas para rocas
volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica e Islas Shetland del Sur que forman parte de grupo Grupo
Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica Grupo Peniacutensula Fildes Grupo Volcaacutenico James Ross
Formacioacuten Coppermine Formacioacuten Fildes ademaacutes de algunas lavas neoacutegenas de Isla
Andersson Todo esto con el fin de discriminar entre datos entregados por oacutexidos de Fe-Ti
primarios y otros oacutexidos producto de reacciones de oxidacioacuten yo reduccioacuten posterior al
enfriamiento y su posterior comparacioacuten con la signatura magneacutetica que estos entregan
22 Objetivos Especiacuteficos
Realizar una caracterizacioacuten petrograacutefica cualitativa y cuantitativa de la petrologiacutea
magneacutetica de las muestras utilizadas en la medicioacuten de magnetismo remanente
Realizar una caracterizacioacuten geoquiacutemica de las distintas formaciones de roca volcaacutenica
a utilizar en este estudio
Determinar el grado de oxidacioacuten de las muestras
Determinar relaciones entre la calidad de los datos de paleomagnetismo y las
caracteriacutesticas de la petrologiacutea magneacutetica encontrada en la roca
Establecer una relacioacuten directa entre la distribucioacuten granulomeacutetrica de los minerales
ferromagneacuteticos y los datos paleomagneacuteticos
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
INTRODUCCION
1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
Durante la uacuteltima deacutecada se han desarrollado numerosos estudios para establecer la posicioacuten
relativa de la Peniacutensula Antaacutertica y Patagonia desde el Juraacutesico mediante variadas disciplinas
entre ellas estudios de paleolatitud magneacutetica
La Peniacutensula Antaacutertica es parte de un arco de isla y estaacute conformada por un basamento
metamoacuterfico y rocas volcaacutenicas sedimentarias e intrusivas Variados estudios de terreno y
aplicacioacuten de teacutecnicas de datacioacuten geocronoloacutegica han incrementado notablemente el
conocimiento de la evolucioacuten tectoacutenica y paleogeograacutefica en la Peniacutensula Antaacutertica lo que ha
servido de respaldo al modelo de ldquocalce apretadordquo que relaciona a la Peniacutensula Antaacutertica con
el borde occidental de Patagonia como parte del supercontinente de Gondwana durante el
Triaacutesico y Juraacutesico (Dalziel y Elliot 1971)
Dentro de las secuencias volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica en especial en basaltos que
presentan diversos tipos de minerales magneacuteticos se han reconocido oacutexidos de Fe-Ti y
algunos sulfuros los cuales a traveacutes de sus propiedades magneacuteticas entregan informacioacuten
relevante acerca de la posicioacuten paleogeograacutefica inicial de las rocas que los contienen
Sin embargo la interpretacioacuten de estudios paleomagneacuteticos en teacuterminos de la Geologiacutea es
obstaculizada por la falta de conocimiento de los factores geoloacutegicos que influencian la
magnetizacioacuten de las rocas y su relacioacuten directa con las caracteriacutesticas petrograacuteficas de las
rocas Ademaacutes al momento de interpretar los resultados obtenidos en los estudios de
paleomagnetismo se debe considerar el origen de estos minerales ya sean estos primarios o
producidos por alteracioacuten posterior de la roca analizada
La Petrologiacutea Magneacutetica provee una herramienta uacutetil para interpretar las variaciones en las
propiedades magneacuteticas que se pueden correlacionar con los cambios en la litologiacutea que
resultan de las diferencias en abundancia y en tamantildeo de los minerales magneacuteticos (Clark
1983)
Otro elemento uacutetil al momento de relacionar la petrologiacutea y el paleomagnetismo es tener
un estudio detallado de la granulometriacutea de los minerales magneacuteticos que podriacutea llegar
a resolver problemas de inexactitud o poca precisioacuten en las sentildeales magneacuteticas
emitidas por una roca Para esto hoy en diacutea existen softwares de anaacutelisis de imaacutegenes
que hacen este trabajo maacutes preciso y confiable
Debido a lo anterior es necesario que un estudio de paleomagnetismo tenga como respaldo
baacutesico un estudio petrograacutefico acabado de mineralogiacutea magneacutetica correspondiente a las
zonas en estudio y asimismo ser de gran utilidad para el disentildeo de los experimentos de
desmagnetizacioacuten parcial y para la posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
2 OBJETIVOS
21 Objetivo Principal
Identificar las caracteriacutesticas de la fuente de las sentildeales magneacuteticas obtenidas para rocas
volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica e Islas Shetland del Sur que forman parte de grupo Grupo
Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica Grupo Peniacutensula Fildes Grupo Volcaacutenico James Ross
Formacioacuten Coppermine Formacioacuten Fildes ademaacutes de algunas lavas neoacutegenas de Isla
Andersson Todo esto con el fin de discriminar entre datos entregados por oacutexidos de Fe-Ti
primarios y otros oacutexidos producto de reacciones de oxidacioacuten yo reduccioacuten posterior al
enfriamiento y su posterior comparacioacuten con la signatura magneacutetica que estos entregan
22 Objetivos Especiacuteficos
Realizar una caracterizacioacuten petrograacutefica cualitativa y cuantitativa de la petrologiacutea
magneacutetica de las muestras utilizadas en la medicioacuten de magnetismo remanente
Realizar una caracterizacioacuten geoquiacutemica de las distintas formaciones de roca volcaacutenica
a utilizar en este estudio
Determinar el grado de oxidacioacuten de las muestras
Determinar relaciones entre la calidad de los datos de paleomagnetismo y las
caracteriacutesticas de la petrologiacutea magneacutetica encontrada en la roca
Establecer una relacioacuten directa entre la distribucioacuten granulomeacutetrica de los minerales
ferromagneacuteticos y los datos paleomagneacuteticos
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
resultan de las diferencias en abundancia y en tamantildeo de los minerales magneacuteticos (Clark
1983)
Otro elemento uacutetil al momento de relacionar la petrologiacutea y el paleomagnetismo es tener
un estudio detallado de la granulometriacutea de los minerales magneacuteticos que podriacutea llegar
a resolver problemas de inexactitud o poca precisioacuten en las sentildeales magneacuteticas
emitidas por una roca Para esto hoy en diacutea existen softwares de anaacutelisis de imaacutegenes
que hacen este trabajo maacutes preciso y confiable
Debido a lo anterior es necesario que un estudio de paleomagnetismo tenga como respaldo
baacutesico un estudio petrograacutefico acabado de mineralogiacutea magneacutetica correspondiente a las
zonas en estudio y asimismo ser de gran utilidad para el disentildeo de los experimentos de
desmagnetizacioacuten parcial y para la posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
2 OBJETIVOS
21 Objetivo Principal
Identificar las caracteriacutesticas de la fuente de las sentildeales magneacuteticas obtenidas para rocas
volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica e Islas Shetland del Sur que forman parte de grupo Grupo
Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica Grupo Peniacutensula Fildes Grupo Volcaacutenico James Ross
Formacioacuten Coppermine Formacioacuten Fildes ademaacutes de algunas lavas neoacutegenas de Isla
Andersson Todo esto con el fin de discriminar entre datos entregados por oacutexidos de Fe-Ti
primarios y otros oacutexidos producto de reacciones de oxidacioacuten yo reduccioacuten posterior al
enfriamiento y su posterior comparacioacuten con la signatura magneacutetica que estos entregan
22 Objetivos Especiacuteficos
Realizar una caracterizacioacuten petrograacutefica cualitativa y cuantitativa de la petrologiacutea
magneacutetica de las muestras utilizadas en la medicioacuten de magnetismo remanente
Realizar una caracterizacioacuten geoquiacutemica de las distintas formaciones de roca volcaacutenica
a utilizar en este estudio
Determinar el grado de oxidacioacuten de las muestras
Determinar relaciones entre la calidad de los datos de paleomagnetismo y las
caracteriacutesticas de la petrologiacutea magneacutetica encontrada en la roca
Establecer una relacioacuten directa entre la distribucioacuten granulomeacutetrica de los minerales
ferromagneacuteticos y los datos paleomagneacuteticos
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
2 OBJETIVOS
21 Objetivo Principal
Identificar las caracteriacutesticas de la fuente de las sentildeales magneacuteticas obtenidas para rocas
volcaacutenicas de la Peniacutensula Antaacutertica e Islas Shetland del Sur que forman parte de grupo Grupo
Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica Grupo Peniacutensula Fildes Grupo Volcaacutenico James Ross
Formacioacuten Coppermine Formacioacuten Fildes ademaacutes de algunas lavas neoacutegenas de Isla
Andersson Todo esto con el fin de discriminar entre datos entregados por oacutexidos de Fe-Ti
primarios y otros oacutexidos producto de reacciones de oxidacioacuten yo reduccioacuten posterior al
enfriamiento y su posterior comparacioacuten con la signatura magneacutetica que estos entregan
22 Objetivos Especiacuteficos
Realizar una caracterizacioacuten petrograacutefica cualitativa y cuantitativa de la petrologiacutea
magneacutetica de las muestras utilizadas en la medicioacuten de magnetismo remanente
Realizar una caracterizacioacuten geoquiacutemica de las distintas formaciones de roca volcaacutenica
a utilizar en este estudio
Determinar el grado de oxidacioacuten de las muestras
Determinar relaciones entre la calidad de los datos de paleomagnetismo y las
caracteriacutesticas de la petrologiacutea magneacutetica encontrada en la roca
Establecer una relacioacuten directa entre la distribucioacuten granulomeacutetrica de los minerales
ferromagneacuteticos y los datos paleomagneacuteticos
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
3 HIPOTESIS DE TRABAJO
El estudio propuesto se funda y justifica seguacuten las siguientes hipoacutetesis de trabajo
Es posible determinar la naturaleza de los oacutexidos de Fe-Ti ya sean eacutestos de origen
primario o producidos por alguna alteracioacuten posterior a la cristalizacioacuten de una roca
Existe una relacioacuten directa entre el tamantildeo de grano y la calidad de la sentildeal magneacutetica
que eacuteste emite siendo de preferencia las rocas de grano fino quienes entregan una
mejor sentildeal magneacutetica
4 METODOLOGIA
41 Metodologiacutea General
Este estudio se ha desarrollado dentro del marco del Proyecto Anillo de Investigacioacuten ART04
ldquoConexiones Geoloacutegicas entre Antaacutertica Occidental y Patagoniardquo La campantildea de terreno fue
realizada entre los diacuteas 13 de Enero y 3 de Febrero del antildeo 2007 en distintas localidades de la
Peniacutensula Antaacutertica Durante el transcurso de la misma se recolectaron esencialmente
muestras de rocas volcaacutenicas A continuacioacuten se da a conocer la metodologiacutea general utilizada
y los tipos de estudios realizados en ellas
42 Terreno
Durante los diacuteas de campantildea de terreno se visitaron las siguientes localidades para la
recoleccioacuten de muestras (Figura 1)
Peniacutensula Fildes ubicada al SW de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron siete sitios
obteniendo 39 muestras
Bahiacutea Almirantazgo bahiacutea de mayor tamantildeo al SE de la Isla Rey Jorge Aquiacute se visitaron
seis sitios obteniendo 37 muestras
Peniacutensula Coppermine ubicada en borde occidental de Isla Robert Aquiacute se visitaron
siete sitios obteniendo 34 muestras
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
Punta Fort William en Isla Greenwich Aquiacute se visitaron cuatro sitios obteniendo 28
muestras
Bahiacutea Esperanza en el borde oriental de la Peniacutensula Tabariacuten Aquiacute se visitaron dos
sitios obteniendo 19 muestras
Isla Andersson pequentildea isla ubicada entre Peniacutensula Tabariacuten e Isla Dundee Aquiacute se
visitaron cinco sitios obteniendo 27 muestras
Se muestrearon 31 puntos con un total de 184 muestras Estas se obtuvieron con una
perforadora portaacutetil a gasolina equipada con brocas no magneacuteticas obteniendo testigos de
25 mm de diaacutemetro con un largo aproximado de 10 cm Luego de perforar y marcar las
muestras se utiliza un inclinoacutemetro y magnetoacutemetro para registrar la orientacioacuten de la
muestra en terreno En cada punto se obtuvieron entre 4 y 10 muestras del mismo
afloramiento a fin de obtener un mejor anaacutelisis estadiacutestico y ademaacutes para poder obtener
registros de las distintas variaciones que puede presentar una misma roca (eg centro y
bordes de un intrusivo)
Se separaron 31 muestras para su estudio petrograacutefico y geoquiacutemico
43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
Con las 31 muestras recolectadas se siguioacute la siguiente metodologiacutea
Cortes transparentes-pulidos Realizados en el Laboratorio de Corte del Departamento de
Geologiacutea de la Universidad de Chile
Petrografiacutea Se realizaron descripciones de 32 muestras a luz reflejada y transmitida
La descripcioacuten a luz transmitida estaacute dirigida al reconocimiento y clasificacioacuten
petrograacutefica previa al estudio principal La descripcioacuten con luz reflejada tuvo como
objetivo identificar a groso modo la mineralogiacutea opaca parte central de este estudio y
observar caracteriacutesticas distintivas en las localidades muestreadas yo en los distintos
tipos de roca
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
Geoquiacutemica Del total de las muestras 9 fueron seleccionadas por considerarse
representativas de aquellas localidades sin previa informacioacuten geoquiacutemica en la
literatura existente Se midieron concentraciones de los elementos mayores (SiO2 TiO2
Al2O3 Fe2O3 FeO MnO MgO CaO Na2O K2O y P2O5 expresando sus
concentraciones en porcentajes en peso de oacutexidos wt ) y elementos en trazas (La
Ce Nd Sm Eu Gd Dy Ho Er Yb Lu Y Sc Hf Zn Co Ni Ba Cr V Cu Sr y Zr en
ppm) Las medidas se realizaron mediante un ICP-AES en el Laboratorio Quiacutemico del
Departamento de Geologiacutea de la Universidad de Chile por el Sr Jaime Martiacutenez Un
especial eacutenfasis se puso en la medicioacuten del contenido de Fe en sus dos estados de
oxidacioacuten FeO y Fe2O3 Para esto se calibroacute el ICP-AES de manera especial para asiacute
obtener la mejor precisioacuten posible Para medicioacuten de FeO se realizoacute una reaccioacuten de
reduccioacuten-oxidacioacuten a con 05 gr de cada muestra y con 2 estaacutendares internacionales
QLO-1 y DNC1 y un estaacutendar interno 8R Para la medicioacuten de Fe2O3 se utilizoacute como
estaacutendar el AGV-2 El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos se encuentra
en el ANEXO B Geoquiacutemica
SEM-EXS Se seleccionaron 8 de las muestras maacutes representativas de 4 localidades
(IRJ IROB IGR IAN) y las cuales exhibiacutean los mejores especimenes de oacutexidos con
distintos grados de oxidacioacuten Este estudio fue realizado el Centro de Instrumentacioacuten
Cientiacutefica de la Universidad de Granada Espantildea utilizando un microscopio electroacutenico
de barrido ZEISS DSM 950 equipado con detector de EDX para microanaacutelisis LINK ISIS
de Oxford De todas la muestras se obtuvieron imaacutegenes de electrones
retrodispersados (BSE images) El detalle del anaacutelisis de muestras y valores obtenidos
se encuentra en el ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Procesamiento de Imaacutegenes Se obtuvo una imagen en formato TIFF de los cortes
transparentes pulidos utilizados en anaacutelisis de SEM-EDX en un escaacutener EPSON
Expression10000 con una resolucioacuten de 4200 ppp Posteriormente mediante el software
Image Pro Plus v 62 se realizoacute un conteo de los minerales opacos correspondientes a
magnetitas ilmenitas hematitas y algunos sulfuros Ademaacutes del conteo de granos como tal
se hicieron mediciones de aacuterea redondez tamantildeo (largo) IOD y otros paraacutemetros De este
procesamiento de imaacutegenes se obtuvieron ademaacutes datos estadiacutesticos tales como media
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
desviacioacuten estaacutendar moda (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) y la representacioacuten graacutefica de la
distribucioacuten que seguiacutean las mediciones tomadas en cada muestra y correlaciones entre un
tipo de dato y otro
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
1 GEOLOGIA REGIONAL
11 Generalidades
Se puede dividir el continente Antaacutertico en dos aacutereas geoloacutegicas principales el Este de
Antaacutertica y el Oeste de Antaacutertica El Este es aquella gran porcioacuten de tierra con forma
redondeada centrada en los 90ordm de longitud Este El Oeste de Antaacutertica estaacute centrado a los 90ordm
de longitud oeste e incluye a la Peniacutensula Antaacutertica (eg Machado et al 2005)
La porcioacuten Este es un escudo precaacutembrico estable de gran tamantildeo compuesto de rocas tan
antiguas como tres billones de antildeos que no han cambiado mucho a traveacutes del tiempo
(Machado et al 2005) Estas son rocas metamoacuterficas que subyacen a rocas maacutes joacutevenes
compuestas por depoacutesitos oceaacutenicos El margen occidental de Antaacutertica se desarrolloacute durante
los uacuteltimos 500 Ma mediante la adicioacuten de pequentildeos fragmentos de continente (microplacas)
que han dado forma a sus montantildeas A diferencia de la parte Este si aquiacute el hielo fuera
removido la tierra tendriacutea un relieve considerable El aacuterea apareceriacutea probablemente como
una cadena de islas y montantildeas (eg Machado et al 2005)
La Peniacutensula Antaacutertica fue formada por la orogenia andina durante el Mesozoico tardiacuteo y el
Cenozoico temprano (60-80 Ma) Este evento coincide temporalmente con el quiebre final de
Gondwana en Sudameacuterica Australia y Antaacutertica
12 Contexto tectoacutenico
La Peniacutensula Antaacutertica esta bordeada por un complejo sistema de placas incluyendo la placa
Sudamericana Scotia DrakePhoenix Orkney Sur y Sandwich las cuales estaacuten dominadas por
limites tectoacutenicos extensionales y de rumbo Esta configuracioacuten fue formada hace 38 Ma
gracias a la apertura del Paso Drake y el Mar de Scotia (Barker amp Burrell 1977 Barker et al
1991) Antes de esto existiacutea una interaccioacuten destructiva entre las placas generando arcos de
isla y cuencas de trasarco registradas en las Islas Shetland del Sur en la Peniacutensula Antaacutertica y
en Patagonia (Dalziel 1984 Lawver et al 1996)
Figura 1 Mapa general de la PA y las Islas Shetland del Sur (1) Isla Elefante (2) Isla Clement (3) Isla Rey Jorge (4) Isla Nelson (5) Isla Robert (6) Isla Greenwich (7) Isla Livingston (8) Isla Snow
(9) Isla Decepcioacuten (10) Isla Andersson En azul las localidades a estudiar Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Es ampliamente aceptado que el bloque de la Peniacutensula Antaacutertica ha tenido una rotacioacuten
importante en sentido antihorario durante el Juraacutesico-Cretaacutecico probablemente ligado a la
dispersioacuten de la parte sur de Gondwana (Pankhurst et al 2000)
El contexto tectoacutenico de la unioacuten de la placa Sudamericana placa Antaacutertica y Scotia ha sido
relacionado y explicado mediante un complejo modelo evolutivo desde el Paleozoico-
Mesozoico hasta el presente Esta evolucioacuten fue acompantildeada por varios episodios tectoacutenicos
que pueden ser agrupados en 6 eventos tectoacutenicos principales o mayores desde los 250 Ma
hasta los 20 Ma
1- Orogenia Samfrau durante el Paleozoico- Mesozoico
2- Procesos tempranos de fragmentacioacuten de Gondwana
3- Separacioacuten (quiebre) de Gondwana
4- Subduccioacuten de la placa Phoenix
5- Volcanismo en un arco a lo largo de las Islas Shetland del Sur
6- Tectonismo extensional en la Peniacutensula Antaacutertica
Las islas de la porcioacuten central del archipieacutelago de la ISS provee un registro de la
interaccioacuten entre la placa de Phoenix y la placa Antaacutertica incluyendo secuencias
plutoacutenicas volcaacutenicas y sedimentarias (Smellie et al 1984) y estratovolcanes
cuaternarios de basaltos alcalinos (Hole amp LeMasuier 1994) a lo largo del eje del rift
Bransfield En estas islas el reacutegimen tectoacutenico dominante es extensional y restringido a
aacutereas de arcos volcaacutenicos donde la actividad volcanosedimentaria del Terciario
predomina en asociacioacuten con fallas normales de rumbo y fracturamiento tensional
intenso (Hamilton 1995 Moore amp Twiss 1995 Machado et al 2005)
Por otro lado mediante reconstrucciones paleomagneacuteticas del Mar de Weddell realizados en
base a los datos obtenidos por el proyecto USAC (Estados Unidos-Argentina-Chile) se
determinoacute a partir de los 147 Ma (Koumlning amp Jokat 2006) y hasta los 118 Ma la PA se habriacutea
trasladado hacia el sur en un movimiento sinestral con muy poca o nula rotacioacuten (Ghidella et
al 2002)
2 GEOLOGIA LOCAL
21 Islas Shetland del Sur
Alejadas maacutes de 100 Km de la PA a partir del Oligoceno-Mioceno luego de la apertura del
Estrecho de Bransfield encontramos las Islas Shetland del Sur (ISS) conformadas por 11 islas
que se alinean con un rumbo N60E aproximadamente al Noroeste de la PA entre los 61deg y 63deg
de latitud Sur y los 55deg y 63deg de longitud Oeste y alejadas maacutes de 900 Km de Tierra del Fuego
(Smellie et al 1984)
De este grupo de islas las de mayor tamantildeo son la Isla Rey Jorge y Livingston separadas entre
siacute por tres islas menores Nelson Greenwich y Robert Aparte de eacutestas se consideran tambieacuten la
Islas Clarence y Elefante en el extremo norte de las islas Snow y Decepcioacuten en el sur entre
otras (Figura 1)
Las Islas Shetland del Sur son los restos del arco volcaacutenico formado en el margen continental
de la PA durante el Cretaacutecico y el Terciario (Willan amp Armstrong 2002) El basamento del arco
consiste en rocas metamoacuterficas y graniacuteticas del margen continental de Gondwana
(Birkenmajer et al 1990) yo a areniscas y limonitas de edad Triaacutesica temprana ( Willan et al
1994) El arco volcaacutenico que hizo erupcioacuten durante el Cretaacutecico temprano a Mioceno Medio
debido a la subduccioacuten de la placa oceaacutenica de Feacutenix bajo el margen continental de
Gondwana dio origen a maacutes de 300 Km de islas (Pankhurst amp Smellie 1983 Willan amp Kelley
1999)
Isla Rey Jorge
La Isla Rey Jorge es la de de mayor tamantildeo en el arco y es dominada por rocas volcaacutenicas del
Cretaacutecico tardiacuteo a Mioceno distribuidas en cuatro bloques estratigraacuteficosestructurales que se
vuelven maacutes joacutevenes hacia el sureste (Willan amp Armstrong 2002) Dentro de esta isla destaca la
Peniacutensula Fildes que abarca unos 7 Km de largo en su extremo SW (Figura 2)
Figura 2 Mapa de Isla Rey Jorge El aacuterea verde corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La secuencia volcaacutenica comprende maacutes de 3500 m de lavas basaacutelticas a andesiacuteticas con
intercalaciones de tobas y algunas dacitas (Birkenmajer et al 1991) intruiacuteda por diques
penecontemporaacuteneos La divisioacuten litoestratigraacutefica es levemente diferente en los distintos
estudios y publicaciones Smellie et al (1984) dividioacute la estratigrafiacutea de la isla Rey Jorge en dos
formaciones La Formacioacuten Fildes inferior y la Formacioacuten Hennequin superior por sus
caracteriacutesticas litoloacutegicas De acuerdo a esta divisioacuten las rocas que se encuentran al oeste de la
isla perteneceriacutean a la Formacioacuten Fildes En contraste Birkenmajer (1983) separoacute la isla en
bloques el Horst Barton el Bloque Fildes y el Bloque Warszawa Esta separacioacuten en teacuterminos
tectoacutenicos separado por grandes fallas de rumbo El Bloque Fildes consiste en rocas volcaacutenicas
y sedimentos Paleoceno-Eoceno equivalente a la parte Paleoacutegena del Bloque Warszawa
(Birkenmajer et al 1990)
Ademaacutes geoacutelogos chinos han propuesto una nueva divisioacuten estratigraacutefica para la Peniacutensula
Fildes (Zheng amp Liu 1990 Li amp Liu 1991) Ellos distinguen cuatro distintos miembros
estratigraacuteficos volcaacutenicos y han subdividido la Peniacutensula en la Formacioacuten Gran Muralla inferior
y la Formacioacuten Foacutesil superior La Formacioacuten Gran Muralla estaacute dispuesta en la parte oeste y sur
de la Peniacutensula mientras que la Formacioacuten Foacutesil estaacute distribuida en la parte este y norte de la
misma Ambas formaciones fueron intruidas por rocas subvolcaacutenicas lo que ocurre en algunos
afloramientos esporaacutedicos (Jwa et al 1992)
En Bahiacutea Almirantazgo ubicado en el Horst Barton afloran principalmente rocas volcaacutenicas
Terciarias Seguacuten Guangfu et al (2002) datos isotoacutepicos indican que han ocurrido tres ciclos
de erupcioacuten volcaacutenica esto acompantildeado con la migracioacuten hacia el Norte del centro volcaacutenico
en Peniacutensula Keller
Seguacuten Park (1991) existe una alteracioacuten propiliacutetica y argiacutelica prevaleciente en el aacuterea Estudios
maacutes recientes de Willan amp Armstrong (2002) han establecido que en la zona de Peniacutensula
Fildes existe una alteracioacuten tipo poacuterfido otro estilo correspondiente a una alteracioacuten siliacutecica
sericiacutetica y argiacutelica ademaacutes de alteracioacuten de aacutegata carbonatos y zeolitas Mientras que en
Bahiacutea Almirantazgo no se observa esta uacuteltima
Isla Robert
La Peniacutensula Coppermine uacutenica zona muestreada en esta isla estaacute compuesto por secuencias
volcaacutenicas de lavas basaacutelticas basaltoandesiacuteticas y tobas de lapilli pertenecientes a la
Formacioacuten Coppermine Smellie et al (1984) entrega edades K- Ar de 87-78 plusmn2 Ma para lavas y
sills de Caleta Coppermine (Figura 3)
Figura 3 Mapa de Isla Robert El aacuterea puacuterpura corresponde a la zona de muestreo Modificado de
BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
Isla Greenwich
En esta isla afloran hacia la base flujos basaacutelticos cortados por diques y domos Ademaacutes se
observa un proceso hidrotermal importante en la zona (Santana amp Dumont 2003) Una unidad
superior corresponde a flujos de lava basaacuteltica intercalada con estratos volcanosedimentarios
correspondientes a ceniza y brechas volcaacutenicas Seguacuten Santana amp Dumont (2003) estas
unidades son lateralmente equivalentes a la Formacioacuten Coppermine de edad Cretaacutecica
Figura 4 Mapa de Isla Greenwich El aacuterea calipso corresponde a la zona de muestreo Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La Bahiacutea Discovery se abre al Estrecho Ingles junto con la Punta Fort Williamstambieacuten llamada
Punta Spark (Figura 4) Araya y Herveacute (1966) midieron los paraacutemetros morfoloacutegicos de los
sedimentos de la playa Los clastos que conforman estos sedimentos de Fort William estaacuten
constituidos por andesitas del Cretaacutecico temprano al Paleoceno (Araya y Herveacute 1966 Dumont
et al 2006)
Isla Andersson
No existe mayor registro geoloacutegico yo geoquiacutemico de esta isla Seguacuten el mapa geoloacutegico
1500000 del British Antarctic Survey (1979) esta isla estaacute compuesta por rocas volcaacutenicas del
Cenozoico Tardiacuteo (Plio-Pleistoceno) Incluye basaltos de olivino alcalinos brechas de
palagonita y tobas de palagonita subordinada del Grupo Volcaacutenico de la Isla James Ross
presente en el Grupo de la Isla James Ross y en la parte sur de la Peniacutensula Tabariacuten (Figura 5)
Figura 5 Mapa de Isla Andersson Peninsula Tabariacuten El aacuterea amarilla corresponde a la zona de toma de muestras Modificado de BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands
geological map 1500000 (1978)
22 Alteracioacuten
En algunas localidades de Las Islas Shetland del Sur se ha descrito mineralizacioacuten de tipo
poacuterffido Este se presenta en la Peniacutensula como pirita calcopirita bornita y molibdenita
diseminada o en vetillas Hay una amplia alteracioacuten propiliacutetica en esta zona y las alteraciones
argiacutelicas y fiacutelicas ocurren en numerosas localidades en las Islas (Hawkes 1982)
En el trabajo de Willan amp Armstrong (2002) se describe en detalle la alteracioacuten existente en Isla
Rey Jorge Esta alteracioacuten propiliacutetica (Clo+Ab+Cc+Ep+Qz+Serc+Py) estaacute atribuida
fundamentalmente a metamorfismo termal asociado a intrusiones Eocenas (Smellie et al
1984) Venillas de Calcopirita+ Pirita+ Magnetita son interpretadas como mineralizacioacuten tipo
poacuterfido (Hawkes 1982) Esta alteracioacuten propiliacutetica tambieacuten ha sido atribuida a procesos de
oxidacioacuten deuteacuterica (Hawkes 1961 Birkenmajer et al 1985 Birkenmajer et al 1991 Willan amp
Armstrong 2002) metamorfismo de enterramiento (Smellie et al 1984) metasomatismo de
contacto cerca de centros volcaacutenicos (Hawkes 1961) metasomatismo regional por fluidos
hidratados provenientes del slab (Birkenmajer et al 1985) movimiento de fluidos durante
periodos de extensioacuten (Soliani amp Bonhomme 1994) y por meteorizacioacuten subaeacuterea
(Birkenmajer amp Lydka 1990)
3 FORMACIONES LITOLOGICAS
Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
Definida por Birkenmajer (1992) esta formacioacuten aflora en los alrededores de Bahiacutea Paraiacuteso y
difiere considerablemente con las de la Formacioacuten Bahiacutea Esperanza (Birkenmajer et al 1997)
Es una secuencia metasedimentaria de areniscas cuarciacuteferas grises y lutitas negras Ha sido
subdividida en tres miembros Miembro Almirante Brown Miembro Caleta Skorntorp y el
Miembro Monte Inverleith (Birkenmajer 1992) Birkenmajer et al 1997 le asignan un espesor
aproximado de 1000 m
Formacioacuten Coppermine
La Formacioacuten Coppermine aflora en Fort William y Caleta Mitchell al Oeste de Isla Robert Las
rocas de esta Formacioacuten estaacuten compuestas de basaltos columnares lavas basaacutelticas de olivino
algunas andesitas basaacutelticas tobas de lapilli polimiacutecticas y aglomerados intercalados con
andesitas basaacutelticas y andesitas Los conglomerados estaacuten restringidos a al sureste de la
Peniacutensula Son comunes muacuteltiples intrusiones Edades K-Ar de 83-78 plusmn 2 Ma (Smellie et al
1984) para las lavas y sills del Caleta Coppermine son los primeros indicadores de la edad de
las rocas en la parte central de de las Islas Shetland del Sur
Existen muacuteltiples intrusiones que se caracterizan por alternar coloraciones cafeacute claro y oscuras
que diferencian tambieacuten la dureza de ambas rocas Las bandas maacutes blandas contienen
abundante arcilla yo zeolita rellenando amiacutegdalas Esta alteracioacuten es probablemente
deuteacuterica Estas estructuras son caracteriacutesticas de la Formacioacuten Coppermine (Smellie et al
1984)
Formacioacuten Fildes
Las rocas volcaacutenicas de Peniacutensula Fildes se pueden dividir en dos miembros El miembro
inferior aflora en gran parte de la Peniacutensula Fildes e incluso puede extenderse hacia Isla
Nelson Estaacute conformado por basaltos porfiacutericos y lavas basalto andesiacuteticas de entre 1-7 m de
espesor pero pudiendo alcanzar los 25 m Se le asigna una edad Eocena (Smellie et al 1984)
Formacioacuten Gran Muralla
Introducida por Zheng amp Liu (1990) que reuacutene a los dos miembros inferiores de Grupo
Peninsula Fildes Miembro Cerro Jasper y Miembro Agate Beach
Formacioacuten Hennequin
Compuesta por andesitas y hialoandesitas intercaladas con aglomerados tobas y tobas de
lapilli verdes y cafeacute que afloran en Punta Hennequin Algunas de la tobas contienen
fragmentos de plantas carbonizadas Por uacuteltimo aparecen areniscas grises volcaacutenicas de grano
grueso y fino lutitas pizarras y tobas que exhiben excepcionalmente grietas de desecacioacuten y
ondulitas (Smellie et al 1984)
De acuerdo con Smellie et al (1982) en la parte sureste de Isla Rey Jorge y el la regioacuten norte de
las islas Greenwich y Livingston las rocas volcaacutenicas son Terciarias a Cuaternarias Trabajo
posterior (Pankhurst amp Smellie 1983 Birkenmajer et al 1983 Soliacutean et al 1988) no han
confirmado la edad Mesozoica
Formacioacuten Monte Flora
Unidad introducida por Caminos y Massabie en 1980 en Monte Flora Bahiacutea Esperanza De
acuerdo con Birkenmajer (1993) el espesor de la Formacioacuten es de 230 m en el Norte y de 270
m en el Sur lo cual otros autores han refutado esto debido al poco conocimiento del
tectonismo del aacuterea Esta Formacioacuten esta dividida en dos miembros Miembro Cinco Lagos y
el Miembro Glaciar Flora
Grupo Escurra Inlet
Este grupo se subdivide en Formacioacuten Caleta Arctowski con 220 m de flujos de lava basaacuteltica
basalto-andesitas y andesitas y la Formacioacuten Punta Tomaacutes de maacutes de 300 a 400 m de potencia
compuesta de lavas basaacutelticas con alto contenido en Al y brechas (Birkenmajer 2001) Seguacuten
datos corroborados por Binkermajer (1989) este grupo tiene una edad que se expande desde
el liacutemite CretaacutecicoPaleoceno hasta el Eoceno Superior
Grupo Peniacutensula Fildes
El nombre de esta unidad es introducido por Hawkes (1961) en Peniacutensula Fildes consiste
principalmente en lavas andesiacuteticas y piroclaacutesticas en su parte inferior hacia el sur y lavas
basaacutelticas andesiacuteticas daciacuteticas y piroclaacutesticas con intercalaciones de aglomerados en su
parte superior hacia el norte Se subdivide en cinco miembros Miembro Cerro Jasper
Miembro Agate Beach Miembro Cerro Foacutesil Miembro Cerro Block y el Miembro Cerro Largo
Miembro Cerro Jasper
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) primera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes e incluida a
la Formacioacuten Gran Muralla por Zheng y Liu (1990) La unidad consiste en basaltos y lavas
basalto-andesiacuteticas brechas volcaacutenicas y aglomerados Edad Cretaacutecico Superior (Birkenmajer
1989)
Miembro Agate Beach
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) segunda unidad del Grupo Peniacutensula Fildes La unidad
consiste en basaltos amigdaloidales y lavas basalto-andesiacuteticas brechas y aglomerados Edad
Cretaacutecico Superior (Birkenmajer 1989)
Miembro Cerro Foacutesil
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) tercera unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste
predominantemente por depoacutesitos volcanoclaacutesticos con intercalaciones reducidas de foacutesiles
Posee una potencia de 6-24 m
Miembro Cerro Block
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) cuarta unidad del Grupo Peniacutensula Fildes consiste en
lavas andesiacutetica y basalto-andesiacuteticas con aglomerados y brechas volcaacutenicas Potencia entre
30-70 m
Miembro Cerro Largo
Unidad introducida por Li amp Liu (1991) correspondiente a los cuerpos subvolcaacutenicos maacutes
joacutevenes del Grupo Peniacutensula Fildes en Peniacutensula Fildes Seguacuten Birkenmajer (1980) esta
unidad corresponde al Grupo Bahiacutea Almirantazgo
Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
Esta es una asociacioacuten volcaacutenica Mioceno-reciente Los afloramientos del Grupo Volcaacutenico
James Ross Island (Adie 1953) han sido estudiados en Isla Vega por Nelson (1966) y
posteriormente distintos autores hacen mencioacuten a este volcanismo aportando datos
puntuales
Este grupo volcaacutenico domina la mayoriacutea de los afloramientos de Isla James Ross Isla Vega y
otras islas en el Canal Priacutencipe Gustav Ademaacutes incluye al Sur de la Pen Tabariacuten Isla Dundee
Isla Andersson y otras (Kristjaacutensson et al 2005)
El Grupo Volcaacutenico Isla James Ross estaacute compuesto principalmente por basaltos alcalinos
pertenecientes a un trasarco extensional producto de una etapa de subduccioacuten lenta de la
corteza oceaacutenica del Paso Drake bajo las Islas Shetland del Sur (Nelson 1975 Hole et al 1994
Smellie 1999) La subduccioacuten continuacutea hasta la actualidad a una taza muy lenta (Larter 1991)
Del estudio realizado por Salani (2003) en los diagramas multielementos normalizados al
condrito muestran enriquecimientos en elementos incompatibles (U Th Rb) con
anomaliacuteas positivas de Nb caracteriacutestica de ambientes extensionales Ademaacutes graacuteficos
discriminatorios ZrY vs Zr (Pearce y Norry 1979) se confirma este ambiente tectoacutenico
En resumen la petrografiacutea y la quiacutemica de estas rocas indican composiciones basaacutelticas con
una afinidad alcalina y un ambiente geotectoacutenico relacionado a extensioacuten La edad estariacutea
comprendida en un rango entre los 68 y 13 Ma
Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
Este grupo aparece en tres aacutereas distintas Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Trinidad Bahiacutea Paraiacuteso
Costa Danco e Isla Adelaida (Birkenmajer 2001)
En Bahiacutea Esperanza predominan las lavas de composicioacuten aacutecida ignimbritas aglomerados y
tobas En Bahiacutea Paraiacuteso aflora un complejo de 2000 m de espesor formado por flujos de lava
basaacuteltica a andesiacutetica con aglomerados volcaacutenicos subordinados y ocasionalmente lavas
riodaciacuteticas Lavas escoreaacuteceas yo amigdaloidales son raras
En Peniacutensula Coughtrey las lavas de Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica yacen con una
disconformidad angular sobre las rocas pertenecientes al Grupo Peniacutensula Trinidad que se
encuentran plegadas (Birkenmajer 2001)
En Isla Adelaida las rocas metavolcaacutenicas pertenecientes a Grupo Volcaacutenico Peniacutensula
Antaacutertica lavas andesiacuteticas verdes fuertemente alteradas intercaladas con depoacutesitos
piroclaacutesticos de una decena de metros y metacuarzitas formando bandas de 20 m de
potencia (Birkenmayer et al 1999)
CAPITULO II MARCO TEORICO
1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
La Petrologiacutea magneacutetica es la aplicacioacuten integrada de las teacutecnicas petroloacutegicas claacutesicas para
identificar y clasificar los minerales magneacuteticos de una roca y del magnetismo de la misma
Esta informacioacuten permite dilucidar los factores que producen alteran y destruyen los
minerales magneacuteticos (Clark et al 1992)
Existen numerosos factores geoloacutegicos que pueden influenciar las propiedades magneacuteticas de
la roca directa o indirectamente Estos incluyen a la litologiacutea ambiente de depoacutesito ambiente
tectoacutenico afinidades geoquiacutemicas alteracioacuten hidrotermal grado metamoacuterfico estructuras y
edad de la roca (Clark 1999) Muchos autores demostraron que la alteracioacuten hidrotermal
modifica profundamente la mineralogiacutea y por lo tanto las propiedades magneacuteticas de la roca
tales como magnetizacioacuten remanente y susceptibilidad magneacutetica
Las magnetizaciones remanentes maacutes importantes en rocas iacutegneas son la magnetizacioacuten
termoremanente (MTR) y la magnetizacioacuten remanente de cristalizacioacuten (MRC) donde
usualmente la primera es la maacutes fuerte en un mismo mineral La magnetizacioacuten total es la
suma de la magnetizacioacuten remanente y la inducida La magnetizacioacuten remanente depende
principalmente del contenido de minerales ferromagneacuteticos (eg magnetita titanomagnetita
y hematita) sin embargo los minerales paramagneacuteticos (ilmenita olivino) tambieacuten influyen
en la susceptibilidad (Butler 1992)
Titanomagnetitas y titanohematitas cristalizan a sim1300ordm C y son tempranos dentro de la
secuencia de cristalizacioacuten de rocas iacutegneas La tasa de enfriamiento tiene un gran efecto en la
distribucioacuten del tamantildeo de grano de los oacutexidos de Fe-Ti Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento
raacutepido (como los basaltos oceaacutenicos) frecuentemente contienen titanomagnetitas con una
proporcioacuten significativa de granos en el rango de 1μm o menor Las titanomagnetitas de
grano fino frecuentemente despliegan delicados haacutebitos esqueletales cristalinos Sin
embargo rocas intrusivas de enfriamiento lento usualmente contienen granos de gran
tamantildeo algunas veces excediendo los 100 μm Descubriremos que las partiacuteculas
ferromagneacuteticas de grano fino son los que registran mejor las sentildeales magneacuteticas Esta es una
de las razones por las que las rocas volcaacutenicas son preferidas sobre los intrusivos como
objetivo de estudios paleomagneacuteticos
11 Efectos del Tamantildeo de Grano
Dependiendo del tamantildeo y forma del grano eacuteste es capaz de registrar o no de buena manera
el MNR ya que a medida que decrece su tamantildeo a la vez decrece de igual forma decrece el
numero de dominios magneacuteticos (dominios muacuteltiples DM) en el cristal llegando a un punto
en que la energiacutea requerida para formar otro dominio es demasiada y solo se tendriacutean granos
de dominio uacutenico (DU) Tambieacuten existe lo que se llama dominio seudo uacutenico (DSU) con
caracteriacutesticas similares a los DU
Para granos de d gt 10 μm la adquisicioacuten de magnetismo natural remanente (MNR) es
ineficiente Ademaacutes el magnetismo adquirido en un inicio por estos granos de gran tamantildeo
se desintegra raacutepidamente con el tiempo y pueden adquirir magnetizacioacuten viscosa Los
granos de DU y DSU son los maacutes efectivos en el registro de MTR
Las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido tienen una distribucioacuten de tamantildeo de grano que
llega a d lt 10 μm con una mayor proporcioacuten de granos de DU y DSU En cuanto a los granos
de DSU poseen un intervalo de tamantildeo para las magnetitas de entre 1-10 μ m Por otro lado
la oxidacioacuten deuteacuterica de las rocas volcaacutenicas produce intercrecimiento de granos lo que
disminuye el tamantildeo efectivo de estos es por esto que es sabido que las rocas volcaacutenicas
poseen y MTR fuerte y ademaacutes estable
12 Magnetismo natural remanente (MNR)
Esta es la magnetizacioacuten remanente presente en la roca antes de ser tratada en el laboratorio
El MNR depende del campo geomagneacutetico y los procesos durante la formacioacuten de la roca y su
historia posterior Las tres formas baacutesicas de MNR son
a Magnetizacioacuten termoremanente (MTR) adquirida durante el enfriamiento a altas
temperaturas
b Magnetizacioacuten quiacutemica remanente (MQR) formado por el crecimiento de granos
ferromagneacuteticos por debajo la temperatura de Curie
c Magnetizacioacuten detriacutetica remanente adquirida durante la acumulacioacuten de rocas
sedimentarias que contienen minerales ferromagneacuteticos detriacuteticos
En el caso particular de la magnetizacioacuten termoremanente se estima que estaacute mejor
registradas por granos de dominio uacutenico (DU) y por granos de dominio seudo uacutenico (DSU) En
las rocas volcaacutenicas de enfriamiento raacutepido generalmente se encuentran granos de diaacutemetro
lt 10 μm oscilando entre los DU y DSU A esto tambieacuten se suma la oxidacioacuten deuteacuterica que
disminuye el tamantildeo efectivo de los granos Con todo esto es claro que las rocas volcaacutenicas
adquieren un fuerte y estable MTR minimizando los efectos de una magnetizacioacuten secundaria
(Butler 1996)
La magnetizacioacuten quiacutemica remanente ocurre maacutes frecuentemente donde se produce la
alteracioacuten de un mineral primario o se precipita de una solucioacuten Si la alteracioacuten envuelve un
cambio importante en la estructura del mineral (eg magnetita a hematita) lo que queda
registrado es el campo magneacutetico durante la alteracioacuten En cambio cuando no existen
cambios en la estructura cristalina (eg titanomagnetita a titanomaghemita) la remanencia
resultante es controlada por la direccioacuten de remanencia de los granos originales
La magnetizacioacuten detriacutetica remanente se adquiere durante el depoacutesito y litificacioacuten de rocas
sedimentarias En la mayoriacutea de los ambientes sedimentarios el mineral ferromagneacutetico
detriacutetico dominante es la magnetita (o titanomagnetita pobre en Ti)
Finalmente se define magnetismo isotermal remanente (MIR) al magnetismo adquirido por la
corta exposicioacuten a fuertes campos magneacuteticos a temperatura constante En el laboratorio el
MIR es adjudicado mediante un electromagneto a temperatura ambiente
En las rocas basaacutelticas las propiedades magneacuteticas se deben primeramente a los oacutexidos de Fe-
Ti que precipitan durante el enfriamiento de los magmas
2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
Los minerales ferromagneacuteticos son opacos por lo cual se requiere el uso de microscopiacutea de
luz reflejada Las observaciones oacutepticas y mediante microscopiacutea electroacutenica de barrido (SEM)
de las texturas permiten determinar una secuencia de formacioacuten de los minerales Esta
informacioacuten a veces puede determinar si los minerales fueron formados junto con la
cristalizacioacuten inicial de la roca o por efectos de una alteracioacuten quiacutemica posterior (Butler 1992)
El realizar observaciones oacutepticas y SEM-EDX tiene como dificultad la baja concentracioacuten de
minerales ferromagneacuteticos y su escaso tamantildeo (frecuentemente le 1μm) mientras que las
rocas iacutegneas poseen suficiente cantidad de ferromagneacuteticos que permiten la observacioacuten
oacuteptica en cortes trasparentes pulidos no asiacute en rocas sedimentarias que a menudo estaacuten bajo
el liacutemite de resolucioacuten oacuteptica La identificacioacuten de los minerales ferromagneacuteticos en una roca
puede ser de utilidad para el disentildeo de los experimentos de demagnetizacioacuten parcial y para la
posterior interpretacioacuten de resultados paleomagneacuteticos
21 Exsolucioacuten y Texturas
En el caso de rocas volcaacutenicas debido a su enfriamiento raacutepido las titanomagnetitas pueden
presentarse como cristales idiomorfos regulares de grano fino o como estructural
esqueletales
Con respecto a los oacutexidos de Fe-Ti previamente de deben tener en cuenta los siguientes
estudios
Solucioacuten soacutelida Mt-Usp El intercrecimiento de magnetita y ulvoespinela deja claro que
existe un gap de miscibilidad a lo largo de esta solucioacuten soacutelida Se han hecho
experimentos para determinar las condiciones en que ocurre este gap los cuales no
han sido muy exitosos pero si se tiene claro que esto ocurre bajo los 600degC (en incluso
bajo los 500degC) y se encuentra maacutes cercano al extremo Fe3O4 que a Fe2TiO4
Solucioacuten soacutelida Hem-Ilm Ambos minerales son romboedrales pero a temperaturas
ambiente tienen distintos grupos espaciales Estos forman una solucioacuten soacutelida
completa aunque existe tambieacuten un gap de miscibilidad entre estas fases
romboedrales Carmichael (1961) Lindh (1972) Lindsley (1973) Lindsley and Lindh
(1974) y Burton (1982 1984) han realizado experimentos para localizar la posicioacuten de
este gap de miscibilidad todos ellos han mostrado que eacuteste ocurre bajo ~650degC y es
asimeacutetrico hacia la hematita (Lindsley 1991)
Ademaacutes bajo estas condiciones se pueden producir procesos de oxidacioacuten
Las titanomagnetitas cuacutebicas pueden oxidarse de dos formas
1 Oxidacioacuten a baja presioacuten y bajo los 600deg C lo cual da origen a espinel catioacuten-deficiente
de la serie de las titanomaghemitas metaestables las cuales en algunos casos pueden
convertirse posteriormente en miembro de la serie de las titanohematitas
2 Oxidacioacuten a presiones intermedias a bajas y bajo los 600deg C con la formacioacuten directa de
Ilm- Hem La ilmenita entrecrece en la titanomagnetita dando origen a los siguientes
tipos (Buddington amp Lindsley 1964)
a) Tipo Enrejado (trellis) Ilmenita entrecrecida seguacuten los planos 111 del cristal hueacutesped
(Figura 6)
b) Tipo Saacutendwich Desarrollo de lamelas gruesas de ilmenita restringido a un set de planos
111 (Figura 6)
c) Tipo Compuesto(Figura 6)
Figura 6 Fotografiacuteas de SEM-EDX (a) Textura de oxidacioacuten tipo enrejado en magnetita (b) textura tipo saacutendwich cristal de magnetita hueacutesped y lamela uacutenica de Ilm (c) Textura compuesta externa
Para la oxidacioacuten tipo enrejado se asume soacutelo un proceso de oxidacioacuten Ademaacutes las lamelas
estaacuten tiacutepicamente concentradas a lo largo de grietas alrededor de inclusiones de silicatos y
maacutes significativamente alrededor de bordes de granos de titanomagnetitas Esta evidencia
textural apoya fuertemente la evidencia experimental de que es la oxidacioacuten y no la
exsolucioacuten la responsable de la aparicioacuten de estas lamelas de ilmenita en titanomagnetitas
primarias En cuanto a las titanohematitas en estas zonas de oxidacioacuten las aacutereas de lamelas se
incrementan en tamantildeo y abundancia hacia los bordes de grano Ademaacutes se observa un
incremento en las razones FeTi y Fe+3 Fe+2
Para la oxidacioacuten tipo enrejado (Figura 6) se producen las siguientes etapas
Etapa C1 Al principio existe una solucioacuten soacutelida de titanomagnetita rica en ulvoespinel
oacuteptimamente homogeacutenea
Etapa C2 Se produce una solucioacuten soacutelida enriquecida en magnetita con pequentildeas cantidades
de lamelas de ldquoexsolucioacutenrdquo de ilmenita paralela a los planos 111
Etapa C3 solucioacuten soacutelida pobre en Ti con gran cantidad de lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Para la oxidacioacuten tipo saacutendwich (Figura 6) se presentan tiacutepicamente listones de 25-50 μm de
ilmenita a lo largo de planos octaeacutedricos Estos listones generalmente ocurren en un nuacutemero
reducido y lo maacutes comuacuten es observar un uacutenico listoacuten
Finalmente para la oxidacioacuten de tipo compuesto (Figura 6) las inclusiones euhedrales a
anhedrales de ilmenita son comunes en titanomagnetitas Estas inclusiones pueden mostrar
contactos niacutetidos con su titanomagnetita hueacutesped y estaacuten raramente orientadas comparadas
con las de tipo enrejado Estas inclusiones se denominan internas o externas dependiendo de si
estaacuten incluidas total o parcialmente en su hueacutesped Estas inclusiones pueden ser primarias o
producto de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo de titanomagnetitas
En resumen las lamelas tipo enrejado son un claro resultado de ldquooxidacioacuten-exsolucioacutenrdquo
mientras que las ilmenitas de tipo saacutendwich y compuestas pueden ser producto ya sea de
oxidacioacuten o de cristalizacioacuten primaria
3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
Los oacutexidos de Fe-Ti son usualmente una etapa tardiacutea en la cristalizacioacuten de magmas baacutesicos a
baja temperatura (Hill amp Roeder 1974) El tamantildeo de las partiacuteculas estaacute relacionado a la tasa de
enfriamiento de los magmas y su composicioacuten depende en gran medida de la disponibilidad
de oxigeno (Audunsson Levi amp Hodges 1992)
Los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser descritos por cuatro miembros finales en el diagrama ternario
TiO2 ndash FeO ndash Fe2O3 magnetita ulvoespinel ilmenita y hematita Los minerales pertenecientes
a la solucioacuten soacutelida entre la magnetita y el ulvoespinel son llamados titanomagnetitas
mientras que aquellos de la serie de solucioacuten soacutelida entre la ilmenita y hematita son
ilmenohematitas o titanohematitas (Figura 7) Estos minerales pueden presentar ademaacutes
pequentildeas concentraciones de elementos tales como Mg Al Mn y Cr (Butler 1992)
Figura 7Diagrama ternario TiO2-FeO-Fe2O3 Se indica la composicioacuten de oacutexidos de Fe-Ti sus
nombres y series de solucioacuten soacutelida de titanomagnetitas y titanohematitas
Por efecto de la oxidacioacuten de baja temperatura se producen fases deficientes de cationes las
cuales son las maghemitas y titanomaghemitas con la misma estructura cristalina que el cristal
que lo originoacute Esto no puede distinguirse mediante la petrografiacutea o por anaacutelisis de
microsonda Soacutelo experimentos paleomagneacuteticos pueden identificarlos de forma correcta
mediante su temperatura de desbloqueo (Coffin et al 2000)
Seguacuten Katsura y Kushiro (1961) en mucho casos si no es que en todos las titanomaghemitas
ocurren en rocas mas o menos alteradas en las cuales el olivino e hiperstena estaacuten parcial o
completamente alteradas a clorita serpentina y otros minerales Esto indica que la mayoriacutea de
las maghemitas han sido formadas por la reaccioacuten de fluidos hidrotermales o volaacutetiles con las
titanomagnetitas primarias
En un fundido templado los oacutexidos de Fe-Ti pueden corresponder solo a una pequentildea
fraccioacuten de la roca cristalina o estar ausentes Para unidades iacutegneas de enfriamiento lento los
granos de los oacutexidos de Fe-Ti pueden ser de mayor tamantildeo y presentar evolucioacuten
composicional como lamelas de exsolucioacuten y oxidacioacuten de alta temperatura (O`Reilly 1984)
Como resultado de los proceso de diferenciacioacuten magmaacutetica las rocas iacutegneas maacuteficas tienden
a tener una mayor fraccioacuten de oacutexidos de Fe-Ti primarios (y esos oacutexidos contienen mayor razoacuten
TiFe) que las rocas iacutegneas feacutelsicas En basaltos las titanomagnetitas y las titanohematitas son
oacutexidos de Fe-Ti primarios
La foacutermula generalizada para la serie de las titanomagnetitas es Fe3-xTixO4 mientras que la de
la serie de las titanohematitas es Fe2-xTixO3 Seguacuten esto la composicioacuten de las titanomagnetitas
son usualmente entre el rango de 0ltxlt08 mientras que las titanohematitas primarias con
casi ilmenita pura con 08ltxlt095 La titanohematita primaria se comporta como
paramagneacutetica en condiciones de superficie El contenido total de oacutexidos de Fe-Ti de los
basaltos es tiacutepicamente de un 5 del volumen en partes igual de titanomagnetita y
titanohematitas aproximadamente La mayoriacutea de las titanohematitas en rocas maacuteficas e
intermedias son ricas en Ti
Por otro lado la composicioacuten de las asociaciones de algunas fases de minerales opacos
pueden ser usadas para inferir la temperatura absoluta y la fugacidad de oxigeno a su menor
temperatura de equilibrio (Buddington amp Lindsley 1964 Andersson amp Lindsley 1988)
31 Oxidacioacuten deuteacuterica
Esta es la oxidacioacuten que ocurre durante el enfriamiento original de las rocas iacutegneas Durante el
enfriamiento los granos de oacutexidos de Fe-Ti primarios estaacuten frecuentemente fuera del estado
de equilibrio con la temperatura y las condiciones de oxiacutegeno La oxidacioacuten deuteacuterica ocurre
casi siempre a menos que la roca se enfriacutee raacutepidamente o bajo presioacuten donde la
desgasificacioacuten no ocurre
Es el resultado de cambios fiacutesicos en el sistema volcaacutenico como la conveccioacuten del magma
dentro de la caacutemara (movimientos del magma debido a diferencias de temperatura y
densidad) cristalizacioacuten del mismo (los cristales se forman al enfriarse el magma) intrusioacuten de
nuevos cuerpos de magma ascenso del magma etc Estos cambios aunados a modificaciones
en el sistema de conductos afectan el flujo de gases hacia la superficie
Extensos estudios de oxidacioacuten deuteacuterica en basaltos indican que las condiciones tiacutepicas de
oxidacioacuten deuteacuterica son 750ordm C y fO2 de 10-5-10-6 atm (Butler 1992) La oxidacioacuten deuteacuterica
ocurre en estado soacutelido sobre la temperatura de Curie (Tc)
32 Fugacidad de Oxigeno
El concepto de fugacidad de oxigeno (fO2) fue introducido a la petrologiacutea por Hans Eugster
quien en 1956 desarrolloacute un meacutetodo para controlar el potencial de oxidacioacuten en ambientes
experimentales
Como primera aproximacioacuten la fugacidad de oxiacutegeno es una variable que nos dice si el hierro
se encuentra en su estado nativo como un ioacuten divalente en silicatos o como un ioacuten divalente
o trivalente en un oacutexido (Figura 8) Es evidente que la ocurrencia y composicioacuten de los oacutexidos
de Fe-Ti y la composicioacuten de los silicatos coexistentes es una funcioacuten de la fugacidad de
oxigeno
Los libros de petrologiacutea estaacutendar tratan el concepto de fugacidad en un contexto geoloacutegico
general La fO2 es medida en unidades de presioacuten y estaacute formalmente definida como la
actividad quiacutemica del oxiacutegeno Cabe notar que la abundancia de oxiacutegenos libres es casi
inexistente en magmas y fluidos hidrotermales Sin embargo la fO2 es una variable
termodinaacutemica bien definida que puede ser controlada en laboratorio y puede ser deducida
de la asociacioacuten mineral Frost (1991) ha aclarado algunas falsas ideas acerca de la fugacidad
de oxiacutegeno tales como que los no todos los buffers usados en la reacciones quiacutemicas que
interpretan los procesos quiacutemicos existen realmente en la naturaleza de la roca que no es
correcto el uso del oxiacutegeno como una especie libre disponible en la roca sino maacutes bien como
parte de un fluidos o consecuencia de una reaccioacuten (eg disociacioacuten de H2O) y finalmente que
la razoacuten Fe+2Fe+3 no puede usarse como un monitor de la fO2 excepto en algunos casos (eg
rocas volcaacutenicas no glomeroporfiacutericas)
Bajo condiciones de una fugacidad de oxiacutegeno muy baja como en el nuacutecleo terrestre en
algunas rocas maacuteficas serpentinizadas y excepcionalmente en algunas lavas reducidas que
han reaccionado con alguacuten material carbonatado el hierro ocurriraacute como mineral nativo En
altas fugacidades de oxiacutegeno el hierro se presenta sin embargo en su estado ferroso
divalente En sistemas ricos en siacutelice el hierro ferroso es incorporado principalmente como
minerales silicatados Con el incremento de la fugacidad de oxigeno el hierro ocurre en
ambos estados feacuterrico y ferroso y es incorporado tanto en magnetitas como en silicatos A
fugacidades de oxigeno aun maacutes alta el hierro se presenta en estado feacuterrico y es incorporado
en hematita
Noacutetese que los teacuterminos alta media o baja fugacidad dependen fuertemente de la
temperatura (T) (Figura 8) A 500ordm C una fO2 de 10-15 atm es fuertemente oxidado para la
mayoriacutea de los minerales pero a 100ordmC la misma fugacidad podriacutea corresponder a condiciones
de reduccioacuten (Butler 1992)
En el sistema Fe-O-SiO2 el buffer fayalita-magnetita-cuarzo (FMQ) marca el liacutemite inferior de la
fugacidad de oxigeno (Figura 8)
Figura 8 Diagrama de Log fO2 atm ndash T(degC) mostrando las estabilidades relativas de distintos
estados de oxidacioacuten del hierro en un sistema Fe-Si-O con los buffers maacutes usados en petrologiacutea experimental
Las reacciones involucradas en los diferentes buffers son
Fe2SiO4 + O2 = Fe3O4 + SiO2 (FMQ)
Fayalita magnetita cuarzo
4Fe3O4 + O2 = 6Fe2O3 (HM)
Magnetita hematita
Si la magnetita es o no precipitada de un magma iacutegneo que es enfriado a un patroacuten de T- fO2
particular depende de la composicioacuten del magma Por ejemplo la substitucioacuten de Mg por Fe
en silicatos los estabiliza a fugacidades de oxiacutegeno maacutes altas (Frost amp Lindsley 1991) Por otro
lado las titanomagnetitas son estables en rocas iacutegneas a maacutes baja fO2 que su miembro final
magnetita (Butler 1992)
En el caso de rocas volcaacutenicas que son relativamente libres de cuacutemulos minerales la fugacidad
de oxiacutegeno puede ser calculada a una presioacuten y temperatura dada correspondiente a las
condiciones de cristalizacioacuten entre el liquidus y el solidus a partir de la composicioacuten quiacutemica
de la roca total incluyendo hierro feacuterrico y hierro ferroso Kress and Carmichael (1991)
muestran que la razoacuten Fe3+Fe2+ es lejos el teacutermino maacutes importante en la relacioacuten entre la fO2 y
la composicioacuten quiacutemica de rocas volcaacutenicas
4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Una imagen es la representacioacuten binaria de un objeto o un grupo de objetos El
procesamiento de imaacutegenes manipula la informacioacuten contenida en una imagen para asiacute
hacerla maacutes uacutetil La realizacioacuten de un anaacutelisis de imaacutegenes implica (1) obtencioacuten de la imagen
(2) mejoramiento de la misma (3) segmentacioacuten (4) identificacioacuten de los minerales de intereacutes
(5) preparacioacuten de la imagen para su anaacutelisis (6) medicioacuten (7) manipulacioacuten de datos (8)
interpretacioacuten de resultado (Petruk 1989)
Ademaacutes es importante tener en cuenta que la precisioacuten en la obtencioacuten de datos depende
directamente de la calidad de las imaacutegenes a analizar y la correcta identificacioacuten de los objetos
de intereacutes Otro punto importante es analizar un nuacutemero de granos vaacutelido estadiacutesticamente al
menos 5000 granos por muestra para tener un nivel de confianza de un 95
El software Image Pro Plus v60 permite el procesamiento de imaacutegenes adquiridas de una
caacutemara digital microscopio o escaacutener La ventaja de este software es que su principal uso es el
conteo y medicioacuten de objetos Para tomar datos de forma oacuteptima el software posee variados
filtros que permiten mejorar la resolucioacuten de los elementos a medir dentro de una imagen
Ademaacutes de medir y contar elementos dentro de una imagen tambieacuten es posible medir
ciertos atributos de mismos tales como aacuterea aacutengulo periacutemetro redondez eje mayor eje
menor agrupamiento porcentaje con respecto al total de aacuterea estudiada y otros Junto con
entregar tablas de datos con los objetos medidos este software ademaacutes es capaz entregar
informacioacuten estadiacutestica (media desviacioacuten estaacutendar distribucioacuten etc) mediante tablas
histogramas y graacuteficos de correlacioacuten (Figura 9) En el caso puntual de
Figura 9 Interfaz del software Image Pro Plus v 62 En el lado izquierdo observamos la imagen adquirida del corte transparente en rojo vemos los elementos elegidos para su medicioacuten y conteo En la esquina superior derecha observamos los histogramas que el software entrega En la esquina inferior derecha vemos en una elipse rosada el nuacutemero de objetos contados y filtrados
su uso en Geologiacutea este software es efectivo al realizar raacutepidamente variados estudios tales
como granulometriacutea de una roca anaacutelisis cuantitativos de fases metaluacutergicas anaacutelisis
texturales cuantitativos en rocas iacutegneas y metamoacuterficas anaacutelisis microestructurales conteos
modales en un corte transparente etc
Para realizar un conteo modal de cristales dentro de un corte transparente primero se debe
obtener una imagen de la mejor resolucioacuten posible mediante el escaneo del corte y el
respaldo de esta imagen en un formato compatible con el software Al momento de elegir los
elementos que se quieren medir y contar se utiliza los colores que sean exclusivos de los
elementos de intereacutes Esta seleccioacuten puede realizarse objeto por objeto o generalizarlo para
todos Dentro de los atributos de intereacutes estaacuten la redondez de los elementos cristales en este
caso largo aacuterea OID porcentaje con respecto al total
5 ESTUDIOS ANTERIORES
Emerson (1979) propuso que la compilacioacuten de datos petrofiacutesicos magneacuteticos es esencial
para el entendimiento maacutes profundo de la relacioacuten entre la geologiacutea el magnetismo de la
roca y las sentildeales magneacuteticas
Desde los antildeos 60 se han realizado estudios ya sea en muestras de roca o en la sintetizacioacuten y
posterior oxidacioacuten de algunos minerales yo rocas de intereacutes McIntyre (1980) realizoacute un
resumen de la mineralogiacutea magneacutetica de sedimentos y metasedimentos con eacutenfasis en
magnetita y Haggerty (1979) ha discutido acerca de la mineralogiacutea magneacutetica de las rocas
iacutegneas
De estas publicaciones se puede rescatar la siguiente conclusioacuten
La mineralogiacutea magneacutetica de las rocas iacutegneas estaacute correlacionada con la quiacutemica total
y modo de emplazamiento Las secuencias aacutecidas (granitos y riolitas) estaacuten
caracterizadas por un 1-3 de fases oxidadas (componentes ricos en magnetita y
hematita) mientras las secuencias baacutesicas (gabros y basaltos) contienen comuacutenmente
5-10 de componentes ricos en ulvoespinel e ilmenita como oacutexidos primarios Las
rocas plutoacutenicas estaacuten caracterizadas por un estado de equilibrio estable exsolucioacuten y
estados de oxidacioacuten de baja intensidad Las rocas extrusivas por otra parte son tiacutepicas
por su oxidacioacuten de alta temperatura Altas susceptibilidades son favorecidas por la
oxidacioacuten parcial de las titanomagnetitas ricas en espinel para formar intercrecimiento
magnetita-ilmenita (comuacuten en rocas baacutesicas) mientras que la oxidacioacuten avanzada en
basaltos subaeacutereos tienden a obliterar la respuesta magneacutetica (Haggerty 1979)
CAPITULO III RESULTADOS
1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
De las 32 localidades muestreadas en la campantildea de Enero del 2007 23 de ellas corresponden
a rocas volcaacutenicas Ademaacutes se obtuvieron muestras de rocas intrusivas y sedimentarias cuya
descripcioacuten general se encuentra en el ANEXO A Petrografiacutea Dada esta condicioacuten preliminar
se ha optado por realizar el estudio comparativo entre rocas de similar origen y mineralogiacutea
Dentro de las secuencias volcaacutenicas aquellas de textura porfiacuterica son las predominantes
donde la mineralogiacutea opaca se presenta como fenocristal y dentro de la masa fundamental
Las muestras analizadas variacutean desde basanitas alcalinas a andesitas basaacutelticas de afinidad
calcoalcalina Figura 10
Figura 10 Clasificacioacuten de las muestras seguacuten geoquiacutemica de roca total- Diagrama de clasificacioacuten TAS para rocas volcaacutenicas seguacuten Le Bas et al (1986) Ademaacutes se presentan los liacutemites entre rocas toleiacuteticas y alcalinas seguacuten Mac Donald y Katsura (1968) Irving y Barajar (1971) y Kuno (1966)
11 Isla Rey Jorge
En las localidades estudiadas en esta isla Peniacutensula Fildes y Bahiacutea Almirantazgo se
muestrearon secuencias volcaacutenicas correspondientes al Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica
y al Grupo Volcaacutenico Bahiacutea Almirantazgo basaltos basalto-andesitas andesitas intercaladas
con brechas y tobas Se analizoacute una uacutenica muestra representativa AT1001 correspondiente a
una lava basalto-andesiacutetica con amiacutegdalas calcoalcalina con 026 wt K2O
Figura 11 Mapa Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Las aacutereas en verde corresponden al total de sitios muestreado Los ciacuterculos verdes vaciacuteos corresponden a lugares muestreados el circulo verde relleno corresponde a la muestra utilizada en los anaacutelisis Mapa modificado de Machado et
al (2005) y BAS Northern Graham Land and South Shetland Islands geological map 1500000 (1978)
La roca muestras signos de alteracioacuten de bajo grado caracterizado por zeolitas rellenando
amiacutegdalas reabsorcioacuten de cristales de plagioclasa y augita Ademaacutes la presencia de sulfuros en
la roca (pirita) tambieacuten es un indicador de procesos hidrotermales posteriores a la formacioacuten
de esta
Figura 12 Diagrama AFM seguacuten Kuno (1968) Indica que las muestras analizadas de Isla Greenwich Isla Rey Jorge e Isla Robert tienen signatura calcoalcalina
Las observaciones bajo luz reflejada indican que el principal mineral opaco son las
titanomagnetitas que se presentan homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un
tamantildeo no superior a los 01mm (100 μm) representando un volumen aproximado de 3 de
la roca total esto estimado en la observacioacuten bajo microscopio y mediante el caacutelculo de la
norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica)
Las titanomagnetitas de encuentran dentro de la masa fundamental de la roca y en ocasiones
se asocian a augita Estas caracteriacutesticas nos indican que esta roca se produce en un
enfriamiento lento donde los oacutexidos de Fe-Ti fueron una etapa tardiacutea
Ademaacutes se puede observar en la Figura 14 que tambieacuten hay minerales opacos como relleno
junto con arcillas en amiacutegdalas
Figura 13 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a los oacutexidos de Fe-Ti de la muestra AT1001 I Rey Jorge medidos con SEM-EDX (n = 18)
Con los datos obtenidos mediante SEM-EDX de 18 puntos medidos ploteados en el diagrama
ternario para los oacutexidos de Fe-Ti (Figura 13) se observa cierta tendencia a la disminucioacuten del
contenido de Ti en las muestras lo que es independiente de su localizacioacuten en el cristal
analizado Las titanomagnetitas pobres en Ti son buenos registradores de la remanencia y de
las cuales deberiacutean esperarse un rango de Tc entre los 500 y 580 deg C tiacutepico para estas
magnetitas Ademaacutes Seguacuten la norma CIPW esta roca posee un 29 wt de magnetita
normativa
Figura 14 Imagen escaneada de corte transparente-pulido muestra AT1004 El cuadro de zoom muestra una amiacutegdala rellena con arcillas y minerales opacos
Figura 15 Graacutefco MgO vs Fe+3Fe+2 para las 9 muestras analizada mediante geoquiacutemica de elementos mayores Las elipses indican muestras con similar signatura geoquiacutemica
Se puede observar que la razoacuten Fe+3Fe+2 en roca total de estas muestras es la maacutes alta entre
las analizadas en el presente estudio (Figura 15) Este mayor valor en la relacioacuten Fe+3Fe+2
puede ser interpretado como un mayor estado de oxidacioacuten
Figura 16 Relacioacuten entre el contenido en SiO2 ( peso) y la relacioacuten Fe3+Fe2+ en el conjunto de rocas analizadas en el presente estudio Se observa una clara tendencia mas alcalina para la
muestra AT1801 semejante a aquellas muestras de lavas Neoacutegenas de Isla Andersson
Dado que la muestra no presenta cristales de titanohematita no es posible estimar
valores de fO2 y temperatura
12 Isla Robert
En esta isla afloran lavas basaacuteltico andesiacuteticas y algunos basaltos columnares Las muestras
escogidas como representativas en esta localidad son AT1201 AT1403 y AT1801 cuyo orden
estratigraacutefico es AT1403 AT1801 AT1201 de base a techo
Las rocas volcaacutenicas e hipabisales muestran texturas porfiacutericas pilotaxiacuteticas intersertal
Ademaacutes se observan cuacutemulos de cristales de plagioclasa augita olivino y algunos minerales
opacos (titanomagnetita) La mayoriacutea de las muestras exhibe cristales de olivino en buen
estado La masa fundamental estaacute compuesta por vidrio volcaacutenico plagioclasas augita y
minerales opacos
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede hacer una clasificacioacuten general de las rocas
pertenecientes a esta localidad como basaltos con contenido medio de K (044 a 082 wt K)
los dos primeros AT1403 AT1801 de signatura marcadamente calcoalcalina y AT1201 toleiacutetica
(Figuras 10 y 12)
Figura 17 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 para oacutexidos de Fe-Ti correspondiente a las muestras AT1201 AT1406 y AT1801 Isla Robert Anaacutelisis hechos con SEM-EDX (n=49) La flecha muestra la direccioacuten de un posible proceso de maghematizacioacuten en la muestra
En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan cristales de magnetita ilmenita y pirita cuyo
tamantildeo variacutea entre los 005 mm y los 2 mm de largo Los cristales de mayor tamantildeo presentan
en general texturas esqueletales y en el caso de los cristales de menor tamantildeo presentes en la
masa fundamental las magnetitas se presentan euhedrales cuadradas en el caso de las piritas
son maacutes bien anhedrales e irregulares Algunas muestras presentan fracturas donde de igual
manera se depositan estos minerales Seguacuten la norma CIPW (ANEXO B Geoquiacutemica) estas
muestras poseen entre un 38 y 44 wt de magnetita normativa
En la Figura 10 se muestra un evidente aumento del estado de oxidacioacuten de las muestras hacia
la base de la secuencia En cuanto a las dos muestras correspondientes a lavas andesiacuteticas
AT1403 y AT1801 y por lo tanto comparables entre siacute se observa un gran aumento de razoacuten
Fe+3Fe+2 con respecto a la muestra AT1201 lo que es esperable dado la diferencia
estratigraacutefica y por lo tanto temporal de esta uacuteltima
Cabe notar que en la muestra AT1406 se evidencia un proceso de maghematizacioacuten
representada por dos muestras proyectadas en el diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 (Figura 17) en el
campo entre la solucioacuten soacutelida de las titanomagnetitas y la solucioacuten soacutelida de las
titanohematitas Estas maghemitas probablemente estaacuten en un equilibrio metaestable y
terminaraacuten convirtieacutendose en titanohematitas
Existe un nuacutemero importante de puntos medidos especialmente en la muestra AT1801 que
presentan bajo contenido en Ti
Dado que se ha encontrado cristales en exsolucioacuten puntos AT-1403C2 y AT-1403C3 (ANEXO C
Anaacutelisis SEM-EDX) se ha hecho geotermobarometriacutea para la muestra pero sus resultados son
poco consistentes por lo que no se ha podido estimar una temperatura y condiciones de fO2
iniciales para este set de muestras
13 Isla Greenwich
De esta isla se tomaron muestras en 4 puntos y se ha puesto especial eacutenfasis a las muestras
AT0406 y AT0601 No es posible determinar la disposicioacuten estratigraacutefica de estos 2 sitios dado
que se encuentran proacuteximos en el caso de AT0601 y dentro AT0406 a una secuencia
plegada
En esta secuencia las muestras corresponden a una lava basaacuteltica (AT0601) y una lava
basaacuteltico andesiacutetica (AT0406) ambas de signatura calcoalcalina y contenido medio de K
(049 wt y 063 wt respectivamente) (Figura 10) Ambos presentan una textura porfiacuterica
con fenocristales de augita y plagioclasa poseen una pequentildea cantidad de vesiacuteculas y
amiacutegdalas rellenas con zeolitas
Del anaacutelisis de elementos mayores se puede concluir que tienen un estado de oxidacioacuten
similar esperable debido a la proximidad entre un flujo y otro (Figura 15 y 16)
Figura 18 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT0406 y AT0601 Isla Greenwich Se midieron 15 puntos en minerales opacos con SEM-EDX Quizaacutes exista
maghematizacioacuten en estas muestras (flecha)
En estas muestras de exhiben cristales de magnetita idiomorfas y esqueletales en igual
proporcioacuten con tamantildeos que van desde 00125 a 4 mm las ilmenitas alcanzan un tamantildeo de
03 mm y se presentan en lamelas o como inclusiones en algunas magnetitas de mayor
tamantildeo Ademaacutes se observa la presencia de pirita de grano fino diseminada en la masa
fundamental de la roca y en ocasiones como inclusiones en magnetitas Una descripcioacuten maacutes
detallada se adjunta en el ANEXO A Petrografiacutea Del caacutelculo de la norma CIPW tenemos que
AT0406 posee un 39 wt de magnetita normativa y AT0601 un 40 wt (ANEXO B
Geoquiacutemica)
En la muestra AT0406 es posible observar lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en algunos
cristales y aunque en las imaacutegenes del SEM-EDX estas no se observan el anaacutelisis quiacutemico las
sentildeala como tal En la Figura 19 podemos observar las estimaciones de Log10fO2 y TdegC que
coinciden con gran precisioacuten en el campo correspondiente a los buffers HM y FMQ y le
otorgan una temperatura miacutenima de equilibrio a estos oacutexidos entre 893 y 1056 degC
Figura 19 Valores de fugacidad de oxiacutegeno y temperatura de equilibrio obtenida de fases titanomagnetita-ilmenita coexistentes en basalto para la muestra AT0406 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los ciacuterculos rojos representan valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) los rombos en azul son valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
14 Isla Andersson
En esta localidad se encuentra una gran secuencia de rocas volcaacutenicas de maacutes de 130 m de
espesor En su base hay una secuencia de toba de lipilli fino de espesor desconocido y a
continuacioacuten flujos se basaltos de olivino y piroxeno porfiacutericos con fenocristales de olivino
augita plagioclasa minerales opacos y una masa fundamental de grano fino
Las muestras analizadas son AT2004 AT2402 y AT2502 dada la disposicioacuten de los diferentes
flujos en terreno tenemos que AT2004 corresponde al flujo de lava maacutes antiguo y AT2502 al
maacutes reciente Seguacuten la geoquiacutemica de roca total las muestras AT2004 y AT2402 corresponden
a basanitas y AT2502 a un traquibasalto todos ellos subsaturadas en siacutelice y de signatura
alcalina (Figura 10 y Figura 12 Estas lavas presentan una masa fundamental de grano muy
fino y fenocristales de olivino piroxeno y minerales opacos presentando algunos cuacutemulos de
estos minerales
Como se observa en los graacuteficos SiO2 vs Fe+3Fe+2 (Figura 16) que existe un aumento en el
estado de oxidacioacuten de la roca hacia la base de la secuencia volcaacutenica y un leve aumento en el
contenido de SiO2 en aquellos flujos maacutes joacutevenes lo cual corresponde a un tiacutepico patroacuten de
cristalizacioacuten fraccionada
En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta estaacute compuesta por magnetitas idiomorfas cuyos
cristales estaacuten entre 005 a 25 mm de largo que conforman maacutes de un 5 (seguacuten norma
CIPW) del volumen de la roca En aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de
exsolucioacuten (Figura 22) probablemente titanohematitas y existe ausencia de sulfuros
contrario a lo observado en lavas maacutes antiguas tales como las de Peniacutensula Fildes Algunos
cristales de olivino presentan inclusiones de cromita (AT2502) La uacutenica con fugacidad de
oxiacutegeno calculada fue AT2402 la cual exhibe lamelas de exsolucioacuten faacutecilmente identificables
Figura 20 Diagrama TiO2-FeO-Fe2O3 correspondiente a las muestras AT2402 y AT2501 Isla Andersson Se midieron 8 puntos en minerales opacos con SEM-EDX
En la Figura 21 se observa que las condiciones de Log10fO2 y TdegC calculadas se encuentran
subparalelas al Buffer FMQ lo cual no resulta contradictorio ya que estos Buffers corresponden
a valores experimentales
Figura 21 Valores de fugacidad de oxiacutegeno temperatura de equilibrio obtenida para titanomagnetita-ilmenita coexistente en basaltos para la muestra AT2402 Isla Greenwich Valores
obtenidos con ILMAT Los rombos verdes representan valores calculados con el geotermobaroacutemetro de Spencer amp Lindsley (1981) las cruces son valores calculados con el
geotermobaroacutemetro de Andersen amp Lindsley (1985)
Figura 22 Imaacutegenes de oacutexidos de Fe-Ti representativos de Isla Andersson obtenidas con SEM-EDX Se
muestran granos idiomorfos con algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
Ademaacutes dadas las caracteriacutesticas geoquiacutemicas y la corta edad de exposicioacuten en superficie de
estos flujos se estima que estos deberiacutean presentar datos paleomagneacuteticos maacutes certeros
despreciando los efectos de alguna posible alteracioacuten post-depoacutesito de la que no se tuvo
evidencias en terreno
2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
Al momento de analizar los resultados se toman en cuenta los siguientes criterios
-Los cristales o granos de tamantildeo menor a 005 mm (o su equivalente en micras) deben ser
considerados como cristales pertenecientes a la masa fundamental de la roca y no como un
fenocristal en siacute
-La precisioacuten de los datos estadiacutesticos guarda relacioacuten directa con la calidad de la imagen
utilizada
-Puede existir un margen de error al incluir productos de otros procesos de alteracioacuten (eg
cloritizacioacuten) en sus maacutergenes
-Al momento de entregar los datos estadiacutesticos el software filtra y subestima el valor miacutenimo
real tal vez por la escala de medida escogida Para solucionar este error se ha tomado nota del
valor real miacutenimo que acota el 100 de los elementos en cada conteo realizado
-Ademaacutes dado que se tiene el valor del aacuterea total ocupada por los minerales opacos se
supondraacute el porcentaje del aacuterea entregada como el volumen miacutenimo total de minerales
opacos que posee la roca auacuten cuando una uacutenica muestra de roca puede no ser representativa
de la distribucioacuten real de estos minerales en ella El aacuterea estaacutendar de los cortes utilizados es
49087 mm2
21 Isla Rey Jorge
Muestra AT1001
La imagen obtenida de esta muestra es de un resolucioacuten suficiente para hacer el conteo pero
no para discriminar entre granos de gran tamantildeo y clusters de granos por ejemplo
En cuanto al valor del tamantildeo miacutenimo real de grano es de 00039 mm Para esta muestra se
estima un volumen de al menos 131 de oacutexidos de Fe-Ti esto quizaacutes se debe a que no
considera los valores menores a 001 mm Ademaacutes del total de los granos medidos el 5399
corresponden a clusters de maacutes de un grano lo cual ya habiacutea sido observado al momento de
realizar la petrografiacutea (ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes)
Figura 23 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1001 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
22 Isla Robert
Muestra AT1201
Esta muestra fue analizada en reiteradas ocasiones dado que la resolucioacuten obtenida en
un comienzo no era del todo satisfactoria en cuanto a apariencia y resultados
Se puede observa en la Figura 24 que la distribucioacuten de granos es bastante similar a
una distribucioacuten Log Normal esperable El espacio libre cerca de los 01 mm puede
corresponder a la diferencia en tamantildeo que existe entre oacutexidos presentes en la masa
fundamental de menor tamantildeo y los oacutexidos que pueden distinguirse como
fenocristales e inclusiones en otros minerales
Figura 24 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1201 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Para esta muestra el tamantildeo miacutenimo real seguacuten el software es 000159 mm por lo tanto
la barra correspondiente a granos de tamantildeo cero en realidad es el porcentaje de
cristales cuyo tamantildeo se encuentran entre 000159 y 001 mm Este ~11 del total de
cristales son seguramente cristales de domino simple (DS) los cuales registran de
manera certera el magnetismo de la roca
El volumen miacutenimo esperable de oacutexidos para esta roca es de 278 del total del
volumen de la roca
Muestra AT1401
Al igual que la muestra AT1201 se debioacute realizar mas de un conteo para estaacute Esta
roca posee un miacutenimo de 217 de volumen de la roca total correspondiente a oacutexidos
Figura 25 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1401 Graacutefica modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Observando la Figura 25 podemos notar que tambieacuten existe esta discontinuidad en la
distribucioacuten de tamantildeos de grano El tamantildeo miacutenimo real de grano es 00012 por lo
tanto la primera barra del histograma corresponde a un 24 de cristales de tamantildeo
entre 00012 y 001 mm Por otro lado esta muestra no se aplicoacute ninguna funcioacuten que
separe granos presentes en clusters por lo que el porcentaje de minerales con
caracteriacutesticas de dominio simple o seudo-dominio simple podriacutea ser aun mayor
Muestra AT1801
Esta muestra es la que presenta menor contenido de oacutexidos llegando solo a un 07
del volumen de la roca a pesar de eso la distribucioacuten de los granos resulta muy similar
a una distribucioacuten Log Normal De este porcentaje el miacutenimo real de tamantildeo de grano
es 00019 mm En esta muestra tambieacuten se evidencia una discontinuidad para los
tamantildeos de grano maacutes pequentildeo (Figura 26)
Figura 26 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT1801 Modificado de imagen obtenida con Image Pro Plus El recuadro
presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
23 Isla Greenwich
Muestra AT0406
La buena resolucioacuten de ambas imaacutegenes permite obtener una buena aproximacioacuten de la
distribucioacuten granulomeacutetrica real de los minerales opacos observaacutendose de forma clara la
tendencia Log Normal en la Figura 27 Ademaacutes de las mediciones de Aacuterea (ANEXO D Anaacutelisis
de Imaacutegenes) se puede estimar que los minerales opacos corresponden al menos a un 257
de la roca esperable en una roca basaacuteltica De este porcentaje un ~25 corresponde a granos
entre 00039 a 001mm de largo los cuales pueden considerarse a priori como granos de DU
Esto puede corroborarse obteniendo la histereacutesis de estas muestras
Figura 27 Histograma correspondiente a la distribucioacuten de tamantildeo de grano en la muestra AT0406 Isla Greenwich y tabla con datos estadiacutesticos de aquellos atributos mas relevantes medidos Modificada de imagen obtenida con Image Pro Plus
Muestra AT0601
Esta muestra presenta un contenido no muy alto de oacutexidos en general se trata de minerales
de gran tamantildeo con texturas esqueleacutetales El tamantildeo miacutenimo real es 00009mm Ademaacutes se
estima que al menos existe un 190 de oacutexidos en el volumen total de la roca de este
porcentaje el 43 corresponde a granos individuales el resto de los elementos medidos son
considerados por el software como clusters de dos o maacutes elementos
Figura 28 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales opacos muestra AT0601 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores
estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
24 Isla Andersson
Muestra AT2402
Para esta muestra el menor tamantildeo de grano estaacute entre los 000079 y los 001 mm
correspondientes a maacutes de un 15 del total de oacutexidos que representan al menos el 339 del
volumen total de la roca Observando la Figura 29 vemos que omitiendo los valores de grano
maacutes finos que son considerados como cero en el software la distribucioacuten de los granos es
similar a una distribucioacuten Log Normal Podriacutea pensarse que si se escogiera una escala mayor
para el conteo (eg μm) este maacutes de 15 de granos tambieacuten siguiera esta distribucioacuten
Esta muestra presenta gran cantidad de minerales opacos donde estos se encuentran
diseminados en toda la roca Ademaacutes existe cierta acumulacioacuten de granos alrededor de
olivinos y piroxenos
Figura 29 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2402 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Muestra AT2501
El volumen miacutenimo de oacutexidos que posee esta roca es de 574 del volumen total de la roca
(ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes) En la Figura podemos ver que casi un ~55 de los cristales
corresponden a aquellos de tamantildeo entre 000079 tamantildeo miacutenimo real y 001mm Si se
usara otra escala maacutes pequentildea podriacutea observar la distribucioacuten de los granos de menor
tamantildeo
Figura 30 Histograma representativo de la distribucioacuten en la granulometriacutea de los minerales
opacos muestra AT2501 Graacutefica obtenida con Image Pro Plus El recuadro presenta los valores estadiacutesticos de algunos atributos medidos en la muestra
Figura 31 Graacuteficos representativos de la desmagnetizacioacuten de las muestras AT2402 y AT2501
CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
Los cambios en la mineralogiacutea opaca producidos durante el enfriamiento inicial yo la
siguiente alteracioacuten tienen un impacto directo en las propiedades magneacuteticas de la roca Una
observacioacuten importante hecha en este estudio es que la caracteriacutesticas petroloacutegicas y la
abundancia de los oacutexidos de Fe-Ti estaacuten directamente relacionados a la calidad de los datos
magneacuteticos
En cuanto a la textura de la roca parte de ellas poseiacutean amiacutegdalas yo vesiacuteculas lo cual
disminuye su densidad resistividad y aumenta su porosidad lo que puede repercutir en el
grado de alteracioacuten que alcanza la roca Esto debe ser tomado en cuenta al momento de
analizar lavas de igual composicioacuten y distinta textura por ejemplo dos muestras obtenidas de
distintas zonas del flujo de lava Saito et al (2004)En su estudio a lavas y cenizas recientes del
volcaacuten Unzen describieron petrologiacuteas distintas para las distintas localizaciones de las
muestras encontrando estados de mayor oxidacioacuten en las zonas externas y por lo tanto
expuestas de la roca lo cual a su vez se refleja en un cambio en la mineralogiacutea opaca que por
supuesto registra de formas distintas las sentildeales magneacuteticas emitidas durante su formacioacuten
Ademaacutes en este estudio se presentan estados de oxidacioacuten altos producidos por oxidacioacuten
deuteacuterica lo cual indica que estas rocas no han cambiado su signatura magneacutetica si no maacutes
bien han empeorado su calidad
De la primera etapa de anaacutelisis de nuestras muestras se puede hacer una primera distincioacuten
yo separacioacuten entre ellas De los estudios geoquiacutemicos se confirmoacute la existencia de alteracioacuten
en la muestra AT1004 lo cual era esperable seguacuten Park (1991) quien habla de una alteracioacuten
argiacutelica y propiliacutetica en la zona ademaacutes de las observaciones de terreno Por otra parte el
hecho que exista solo una muestra de la localidad dificulta su comparacioacuten para estudiar otros
fenoacutemenos relacionados a la alteracioacuten existente
En cuanto a la distribucioacuten de tamantildeo de grano si se observa la Figura 14 es evidente
constatar que su distribucioacuten no es la esperada para una roca de enfriamiento raacutepido y sin
cuacutemulos de cristales dado que la mineralogiacutea opaca aparte de encontrarse en la masa
fundamental de la roca se hospeda dentro de amiacutegdalas como relleno
Ahora bien en el diagrama de clasificacioacuten (Figura 13) se observa una disminucioacuten en el
contenido de Ti de los cristales analizados Ya que no se observa alguna relacioacuten con la
ubicacioacuten del punto medido (borde o centro del cristal) se puede relacionar esta variacioacuten
como producto de la alteracioacuten observada en la roca donde el titanio podriacutea migrar para
formar otros minerales (eg titanita) Para esta muestra se estima que presentariacutea una sentildeal
magneacutetica difusa o pueden existir eventos sobre impuestos lo cual es esperable nuevamente
debido a la alteracioacuten hidrotermal que presenta esta localidad
Las muestras correspondientes a Isla Robert presentan como primera caracteriacutestica distintas
afinidades siendo dos de estas muestras de afinidad calcoalcalina y la otra alcalina Ademaacutes
otro dato relevante es que estratigraacuteficamente la lava de signatura alcalina (AT1201) se
encuentra en el techo de esta secuencia Para los distintos diagramas de discriminacioacuten la
muestra AT1201 se escapa de los rangos de las muestras calcoalcalinas asemejaacutendose mucho
maacutes a aquellas alcalinas Este set de muestras es un claro ejemplo que las caracteriacutesticas
iniciales del magma influencian la mineralogiacutea obtenida y por lo tanto la calidad de sentildeal
magneacutetica que podraacute registrar
El grado de oxidacioacuten de las titanomaghemitas se presume incrementa con la edad Al
observar la Figura 17 vemos que aquellos flujos calcoalcalinos de mayor edad presentan
procesos de alteracioacuten como disminucioacuten del contenido de Ti y maghematizacioacuten de las
muestras en cambio el flujo del techo de la secuencia de signatura alcalina se presentan
como magnetitas puras
La alteracioacuten de baja temperatura de titanomagnetitas a titanomaghemitas debido a la
interaccioacuten de la roca con fluidos ha sido extensamente estudiada Las propiedades
magneacuteticas de la roca han mostrado variaciones atribuidas a los procesos de
maghematizacioacuten basados en estudios de muestras de basaltos naturales asiacute como
titanomaghemitas oxidadas sinteacuteticamente (Oumlzdemir 1981) La magnetizacioacuten de saturacioacuten
generalmente decrece durante la oxidacioacuten de baja temperatura pero luego muestra un
incremento en estados de oxidacioacuten avanzada
Para las muestras estudiadas correspondientes a Isla Andersson observamos que existe un
bajo estado de oxidacioacuten (Figura 15 y Figura 16) y ademaacutes los diagramas de demagnetizacioacuten
y MNR son claros y correspondientes a un uacutenico evento de magnetizacioacuten hasta los 510 degC y
luego otro punto de quiebre (Figura 31)
En esta muestra dado que registra claras lamelas de exsolucioacuten a sido posible estimar
temperaturas de equilibrio para las mismas que van entre los 861 y los 1253deg C por lo tanto
estas magnetitas e ilmenitas han registrado la sentildeal magneacutetica correspondiente al momento
de la cristalizacioacuten de la roca
En cuanto al Log10 fO2 esta variacutea entre los -1702 y 0 que es mucho menor a las calculadas para
la Isla Greenwich de signatura calcoalcalina y mayor estado de oxidacioacuten
Ademaacutes podemos observar que para las muestras particular las de Isla Robert el
contenido de Mg en las titanomagnetitas se incrementa con la el aumento de la
fugacidad de oxiacutegeno fO2 esto inferido seguacuten el control que la fugacidad de oxiacutegeno
tiene sobre el estado de oxidacioacuten Fe+2Fe+3 de una roca Elevado contenido de Fe+3 en
el magma a alta fO2 esta ligado al enriquecimiento de enstatita en piroxenos y alto
contenido de Mg en oacutexidos Fe-Ti (Mansoor Ahmad amp Shrivastava 2003) A medida que
las titanomagnetitas precipitan del magma su concentracioacuten de iones de hierro feacuterrico
aumenta con la caiacuteda de la temperatura de equilibrio Subsecuentemente la oxidacioacuten
deuteacuterica aumenta con el incremento en la concentracioacuten de oxigeno
Las titanomagnetitas maghematitizadas son pobres en Ti y maacutes ricas en Mg que las
titanomagnetitas no alteradas
De los conteos y mediciones realizados en las muestras ademaacutes de obtener mejores datos de
aquellas muestras con una mejor imagen inicial para su trabajo vemos que son aquellas
muestras que presentan un contenido de oacutexidos de Fe-Ti moderado pero con un tamantildeo de
grano menor las que exhiben una distribucioacuten de tamantildeo de grano mas cercana a la ideal En
cambio a pesar de tener un gran volumen de oacutexidos de Fe-Ti en algunas muestras (eg
AT2002 AT2402 y AT2501) su distribucioacuten no era clara ya que existiacutean muchos clusters de
opacos Lo mismo ocurriacutea con aquellas muestras con evidente alteracioacuten y relleno de
amiacutegdalas
CAPITULO V CONCLUSIONES
Este estudio revela la presencia de granos de titanomagnetita y titanohematitas
euhedrales cuacutebicas triangulares prismaacuteticas romboedrales yo elongadas en lavas
basaacutelticas de variadas composiciones en Islas Shetland del Sur Existe ilmenita formada
directamente del magma inicial en conjunto con los cristales magnetita cuacutebica La
composicioacuten de las soluciones soacutelidas magnetita-ulvoespinel y ilmenita- hematita
formadas en la roca dependen de la quimica de la roca temperatura y estado de
oxidacioacuten del sistema
La temperatura de equilibrio para los oacutexidos de Fe-Ti para estos flujos de lava estaacute
entre los 782 y los 1235degC En cuanto al Log10fO2 cuyos valores fluctuacutean entre -1702 y
los -968 es faacutecil notar que son aquellas muestras con mayor grado de oxidacioacuten y
menos primitivas las que presentan mayor fugacidad
Se concluye ademaacutes que las rocas volcaacutenicas son las rocas que entregan mayor y maacutes
completa informacioacuten ya que pueden obtenerse datos relevantes en un estudio
geoloacutegico no soacutelo del punto de vista del paleomagnetismo Esto pues dado el alto
porcentaje del volumen de la roca correspondiente a oacutexidos de Fe-Ti donde si se tiene
un porcentaje importante de oacutexidos con un tamantildeo de grano lt ~1 μm (0001 mm)
correspondiente a granos de DU se puede asegurar la confiabilidad y certeza de los
datos paleomagneacuteticos En el caso de que eacuteste porcentaje de minerales de DU no sea
satisfactorio es necesario realizar un estudio de histereacutesis de las rocas
Resumiendo para aquella muestra con mayor grado de alteracioacuten de Isla Rey Jorge y
en menor medida algunas de Isla Robert y Greenwich se esperariacutea tener algo de
ldquoruido magneacuteticordquo dado que puede existir una magnetizacioacuten quiacutemica remanente
posterior en los oacutexidos de Fe-Ti presentes como rellenos de amiacutegdalas Por otro lado
es posible tambieacuten estimar que porcentaje de los oacutexidos totales corresponden a
mineralogiacutea secundaria y maacutes auacuten hacer la estimacioacuten de la Tdeg y fO2 para los oacutexidos
de Fe-Ti primarios con anaacutelisis de SEM maacutes adecuados
Por otro lado Isla Andersson con un alto volumen de oacutexidos de Fe-Ti en su
mineralogiacutea y que ademaacutes carece de alteracioacuten de alguacuten tipo en sus afloramientos lo
cual permitioacute un anaacutelisis raacutepido y certero con respecto a su geoquiacutemica anaacutelisis de
SEM-EDX y anaacutelisis de imaacutegenes Estos datos en cuanto a su aporte a los datos
paleomagneacuteticos no son muy relevantes dado que corresponden a rocas de edad
Neoacutegena y en las que no se espera evidenciar ni rotaciones en las direcciones de
magnetismo ni cambios en su polaridad
Como las titanomagnetitas precipitan del fundido su concentracioacuten de hierro ferrico se
incrementa con la caida de la temperatura de equilibrio Con lo cual las rocas
pertenecientes a la base de los flujos de lava se mantendraacuten mas inalteradas
manteniendo su composicioacuten inicial
Dado que en la mayoriacutea de las muestras analizadas existe un porcentaje considerable
de oxidos de Fe-Ti submicroscopicos podrian correlacionarse con altas estabilidades
de remanencia y intensidad de magnetizacioacuten
Los resultados muestran que las propiedades podriacutean ser afectadas por la variacioacuten en
el tamantildeo de grano de los oxidos de Fe-Ti asi como tambieacuten por sus variaciones
composicionales
Con un mayor nuacutemero de datos de SEM-EDX Geoquiacutemica Imaacutegenes y de mejor
calidad recordar que el SEM-EDX es soacutelo un meacutetodo semicuantitativo y que las
imaacutegenes usadas para su anaacutelisis no son de la mejor calidad y resolucioacuten podriacutea
obtenerse resultados suficientemente buenos como para obviar otros estudios de
mayor costo y complejidad (eg Diagramas Forc)
REFERENCIAS
ADE-HALL JM PALMER HC amp HUBBARD TP 1971 The magnetic and opaque petrological response of basalts to regional hydrothermal alteration Geophys J RAstron Soc 24137ndash174 ADIE RJ 1953 The rocks of Graham Land PhDThesis University of Cambridge 59 p (ineacutedito) ANDERSEN DJ LINDSLEY DH 1985 New (and final) models for the Ti-magnetiteilmenite geothermometer and oxygen barometer Abstract AGU Spring Meeting Eos Transactions American Geophysical Union 66 (18) 416 ANDERSEN DJ amp LINDSLEY DH1988 Internally consistente solution models for Fe-Mg-Mn-Ti oxidesFe-Ti oxides American Mineralogist 73 714-726 ARMSTRONG D C 1995 Acid sulphate alteration in a magmatic hidrotermal environment Barton Peninsula King George Island Antarctica Mineralogical Magazine 59429-41 AUDUNSSON H LEVI S amp HODGES F 1992 Magnetic property zonation in a thick lava flow Journal Geophysical Research 974349ndash4360 AZHAR H amp SANTANA E 2007 Geology Glacial history and the evolving landscape of North Greenwich Island of the South Shetland Group of Islands of the Antarctic Peninsula VI Simposio Argentino y III Latinoamericano sobre investigaciones antaacuterticas Buenos Aires BANERJEE SK 1992 Applied rock magnetism in the 1990rsquos potential breakthrough in a new user-driven science Eos 73142ndash143 BARKER P F amp BURRELL J 1977 The opening of Drake Passage Marine Geology 25 15ndash34 BARKER PF DALZIEL IWD STOREY BC 1991 Tectonic development of the Scotia Arc Region En The Geology of Antarctica (TINGEY R J editor) Oxford University Press 215-248 BARTON C M 1965 The Geology of the South Shetland Islands III The Stratigraphy of King George Island British Antarctic Survey Scientific Reports 44 London British Antarctic Survey 33 pp BIRKENMAJER K 1983 Late Cenozoic phases of block-faulting on King George Island (South Shetland Islands West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth 46147ndash155
BIRKENMAJER K 1992 Evolution of the Bransfield Basin And Rift West Antarctica En Recent Progress in Antarctic Earth Science editado por Y Yoshida et al pp 405-410 BIRKENMAJER K 1993 Geology of late Mesozoic magmatic rocks at Hope Bay Trinity Peninsula (West Antarctica) Bulletin of the Polish Academy of Sciences Herat Sciences 4149-62 BIRKENMAJER K 2001 Mesozoic and Cenozoic stratigraphic units in parts of the South Shetland Islands and Northern Antarctic Peninsula En K Birkenmajer (ed) Geological Results of the Polish Antarctic Expeditions Part XIII Studia GeolPol 118 7ndash188 BIRKENMAJER K GAZDZICKI H KREUZER H AND MULLER P 1985 KndashAr dating of the Melville Glaciation (Early Miocene) En West Antarctica Polish Academy of Sciences Bulletin Earth Sciences 3315ndash23 BIRKENMAJER K NAREBSKI W BAKUM-CZUBAROW N amp KALMUS M 1985 Geochemistry and petrogenesis of calc-alkaline ldquoMesozoicrdquo volcanics and ldquoAndeanrdquo plutons of Admiralty Bay King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Estudia Geologica Polonica 82 7-51 BIRKENMAJER K SOLIANI E amp KAWASHITA K 1990 Reliability of potassium-argon dating of Cretaceous-Tertiary island-arc volcanic suites of King George Island South Shetland Islands (West Antarctica) Zentralblatt fuumlr Palaumlontologie 1127-40 BIRKENMAJER K amp LYDKA K 1990 Mineralogical evidence for warm Palaeogene climate from the Ezcurra Inlet Group King George Island West Antarctica Bulletin of the Polish Academy of Sciences Earth Sciences 38 25ndash38 BIRKENMAJER K FRNACALANCI L amp PECCERILLO A 1991 Petrological geochemical constraints on the genesis of Mesozoic-Cenozoic magmatism of King George Island South Shetland Islands Antarctica Antarctic Science 3293-308 BIRKENMAJER K FERRARO C amp PECCERILLO A 1997 Petrology and geochemistry of Mesozoic magmatism at Hope Bay Antarctic Peninsula International Symposium on Antarctic Earth Sciences 7 333-340 BUDDINGTON A F amp LINDSLEY D H 1964 Iron-titanium oxide minerals and synthetic equiva-lents J Petrol 5 310-357 BURTON B 1982 Thermodynamic analysis of the systems CaCO3 MgCO3 varies as Fe2O3 and Fe2O3 -FeTiO3 Stony Brook University Stony Brook NY United States Doctoral thesis 187 pp BURTON B 1984 Thermodynamic analysis of the system Fe2O3 -FeTiO3 Physics and Chemistry of Minerals 11(3)132-139
BUTLER RF 1992 Paleomagnetism Magnetic Domains to Geologic Terranes Blackwell Scientific Publications Boston MA 319 pp CARMICHAEL CM 1961The magnetic properties of ilmenitendashhaematite crystals Proc R Soc London Ser A 263 508ndash530 CHANNELL JET amp MCCABE C 1994 Comparison of magnetic hysteresis parameters of unremagnetized and remagnetized limestones J Geophys Res 994613ndash4623 CLARK DA 1983 Comments on Magnetic Petrophysics Bulletin of the Australian Society of Exploration Geophysicists 14(2) 49 ndash 62 CLARK DA 1997 Magnetic petrophysics and magnetic petrology aids to geological interpretation of magnetic surveys AGSO Journal of Australian Geology and Geophysics 17 83-103 CLARK DA 1999 Magnetic petrology of igneous intrusions implications for exploration and magnetic interpretation Exploration Geophysics 30 5-26 CLARK DA amp EMERSON DW 1991 Notes on rock magnetization characteristics in applied geophysical studies Exploration Geophysics 22547-555 CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992 Rock magnetism and magnetic petrology applied to geological interpretation of magnetic surveys CSIRO Division of Exploration Geoscience Restricted Report 303R (unpublished) CLARK DA FRENCH DH LACKIE MA amp SCHMIDT PW 1992b Magnetic petrology application of integrated rock magnetic and petrological techniques to geological interpretation of magnetic surveys Exploration Geophysics 23 65-68 COFFIN MF FREY FA WALLACE PJ ET AL 2000 Proc ODP Init Repts 183 [CDROM] En Ocean Drilling Program Texas AampM University College Station TX 77845-9547 USA DALZIEL IWD 1984 Tectonic evolution of a forearc terrane southern Scotia Ridge Antarctica Geological Society of America Special Paper 200 1-32
DALZIEL WD y ELLIOT DH 1971 Evolution of the Scotia arc Nature
233(5317)246-252
DAY R FULLER M amp SCHMIDT VA 1977 Hysteresis properties of titanomagnetites grain-size and compositional dependence Phys Earth Planet Inter 13260ndash267
DELIUS H BRESWER TS HARVEY PK 2003 Evidence for textural and alteration changes in basaltic lava flows using variations in rock magnetic properties (ODP Leg 183) Tectonophysics 371 111-140 DIDENKO AN TIKHONOV LV amp PEIVE AA 1999 Paleomagnetic and petrologic variations along the mid-atlantic and southwestern indian ridges in the bouvet triple junction region Izvestiya Phys Solid Earth 351010ndash1027 DROOP G T R 1986 A general equation for estimating Fe 3+ concentrations in erromagnesian silicates and oxides from microprobe analyses using stoichiometric criteria Department of Geology University of Manchester DUMONT JF SANTANA E HERVEacute F amp ZAPATA C 2006 Regional structures and geodynamic evolution of North Greenwich (Fort Williams Point) and Dee Islands South Shetland Islands En DD Fuumltterer DK Kleinsscmidt G Tessensohn F (Editor) Antartica contribution to golbal earth sciences Springer-Verlag Berlin Heidelberg New bbYork pp 255-260 DUNLOP DJ 2002 Theory and application of the Day plot (MrsMs versus HcrHc) 1 Theoretical curves and tests using titanomagnetite data J Geophys Res 107 1010292001JB000486 DUNLOP DJ amp OumlZDEMIR Ouml 1997 Rock Magnetism Fundamentals and Frontiers Cambridge (Cambridge Univ Press) FLANDERS PJ 1988 An alternating-gradient magnetometer J Appl Phys 633940ndash3945 FREY FA COFFIN MF WALLACE PJ WEIS D ZHAO X ET AL 2000 Origin and evolution of a submarine large igneous province the Kerguelen Plateau and Broken Ridge southern Indian Ocean Earth Planet Sci Lett 17673ndash89 FROST BR 1991 Introduction to oxygen fugacity and its petrologic importance Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 1 - 9
FROST BR y LINDSLEY D H 1991 Occurrence of iron-titanium oxides in igneous rocks Reviews in Mineralogy and Geochemistry 25 433 - 468 GHIDELLA M E YANtildeEZ G amp LABRECQUE J L 2002 Revised tectonic implications for the magnetic anomalies of the Western Weddell sea Tectonophysics 347 65-86 GROMMEacute CS WRIGHT TL amp PECK DL 1969 Magnetic properties and oxidation of iron-titanium oxide minerals in Alae and Makaopuhi lava lakes Hawaii J Geophys Res 745277ndash5293 GUANGFU X DEZI W QINGMIN J WEIZHOU S y KUIYUAN T 2002 Volcanic geology of Admiralty Bay King George Island Antarctica Chinese Journal of Polar Science 13(2)89-102
HAGGERTY S E 1979 The aeromagnetic mineralogy of igneous rocks Canadian Journal of Earth Sciences 16(6)1281-1293 HALL JM 1977 Does TRM occur in oceanic layer 2 basalts J Geomagn Geoelectr 29411ndash419 HAMILTON WB 1995 Subduction systems and magmatism Geological Society Special Publication 81 3ndash28 HAWKES D D 1961 The Geology of the South Shetland Islands 1 The Petrology of King George Island Falklands Islands Dependencies Survey Scientific Reports 26 London Falklands Islands Dependencies Survey 28 pp HAWKES D D 1982 Nature and distribution of metalliferous mineralization in the northern Antarctica Peninsula J of the Geol Soc London 139 803-9 HERVEacute F ARAYA R 1965 Estudio Geomorfoloacutegico y Geoloacutegico en las Islas Greenwich y Robert Shetland del Sur Antaacutertica Tesis de prueba para optar al tiacutetulo de Geoacutelogo de la Universidad de Chile HILL R y ROEDER P 1974The crystallization of spinel from basaltic liquid as a function of oxygen fugacity Journal of Geology 82(6)709-729 HOLE MJ SAUNDERS AD ROGERS G amp SYKES MA 1994 The relationship between alkaline magmatism lithospheric extension and slab window formation along continental destructive plate margins En SMELLIE JL ed Volcanism associated with extension at consuming plate margins Geological Society London Special Publications 81 265ndash285 INOKUCHI H amp HEIDER F 1992 Paleolatitude of the southern Kerguelen Plateau inferred from the paleomagnetic study of Upper Cretaceous basalts En WISE SW JR SCHLICH R et al Proc ODP Sci Results 12089ndash96 IRVING TN y BARAGAR WRA 1971 A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks Canadian Journal of Earth Sciences 8 523-548 JACKSON MJ MOSKOWITZ BM ROSENBAUM J amp KISSEL C 1998 fielddependence of AC susceptibility in titanomagnetites Earth Planet Sci Lett 157129ndash139 JAMBOR JL VAUGHAN D J 1990 Short Course on Advanced Microscopic Studies of Ore Minerals Mineralogical Association of Caacutenada Vol17 JOHNSON H P amp MERRILL R T 1974 Low temperature oxidation of a singledomain magnetite J Geophys Res 795533ndash5534 JWA YJ PARK BK amp KIM Y 1992 Geochronology and geochemistry of the igneous rocks from Barton and Fildes Peninsulas King George Island A review Recent Progress in Antarctic Earth Science editedo por Y YOSHIDA et al pp439-442
KATSURA T amp KUSHIRO I 1961 Titanomaghemite in igneous rocks The Am Min 46134-145 KONING M amp JOKAT W 2006 The Mesozoic breakup of the Weddell Sea J Geophys Res 111 B12102 doi 1010292005JB00435 KRISTJAacuteNSSON L 2002 Estimating properties of the paleomagnetic field from Icelandic lavas Physics and Chemistry of the Earth 27 1205ndash1213 Victor C Kress and Ian S E Carmichael The compressibility of silicate liquids containing Fe 2 O 3 and the effect of composition temperature oxygen fugacity and pressure on their redox states Contributions to Mineralogy and Petrology (1991) 108(1-2)82-92 KRISTJAacuteNSSON L GUDMUNDSSON MT SMELLIE JLMCINTOSH W amp ESSER R 2005 Palaeomagnetic 40Ar39Ar and stratigraphical correlation of MiocenendashPliocene basalts in the Brandy Bay area James Ross Island Antarctica Antarctic Science 17 (3) 409ndash417 KUNO H 1966 Lateral variation of basalts magma type across continental margins and island arcs Bulletin of Volcanology 29195ndash222 LARTER RD 1991 Debate Preliminary results of seismic reflection investigations and associated geophysical studies in the area of the Antarctic Peninsula Antarctic Science 3 217ndash220 LAWVER L GAHAGAN L amp COFFIN F 1992 The development of paleoseaway around Antarctica Antarctic Research Series 65 7-30 LEPAGE LD 2003 ILMAT an Excel worksheet for ilmenita-magnetite geothermometry and geobarometry Computers amp Geosciences 29 673-678 LINDH A1972 A hydrothermal investigation of the system FeO Fe 2 O 3 TiO 2 Lithos 5(4)325-343 LINDSLEY DH 1962 Investigations in the system FeO-Fe2O3-TiO2 Year BookndashCarnegie Inst Washington 61100ndash106 LINDSLEY D H y LINDH A 1974 A hydrothermal investigation of the system FeO-Fe2O 3TiO 2 A discussion with new data Lithos 265-68 LINDSLEY D H1973 Delimitation of the Hematite-Ilmenite Miscibility Gap GSA Bulletin 84 657 ndash 661 LINDSLEY DH 1991 Oxide Minerals Petrologic and Magnetic Significance Reviews in Mineralogy Vol 25
LI Z amp LIU X1991 The geological and geochemical evolution of Cenozoic volcanism in central and southern Fildes Peninsula King George Island South Shetland Islands En Geological evolution of Antarctica Ed MRA Thomson et al Cambridge Cambridge University Press 487-491 MCDONALD G A y KATSURA J 1964 Journal of Petrology 582-133 MACHADO A CHEMALE JR F CONCEICcedilAtildeO RV KAWASKITA K MORATA D OTEIZA O VAN SCHMUS WR 2005a Modelling of subduction components in the Genesis of the Meso-Cenozoic igneous rocks from the South Shetland arc Antarctica Lithos 82 435-453 MACHADO A LIMA EF CHEMALE JR F MORATA D OTEIZA O ALMEIDA DPM FIGUEIREDO AMG ALEXANDRE FM URRUTIA JL 2005b Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc Antarctica Jl of South Am Earth Sci 18 407-425 MONTECINOS D MACHADO A FONTOURA MA CHEMALE F FENSTERSEIFER H PETRY K amp DE LIMA L2003 Event at the Fildes Peninsula (King George Island) and around Fort Point (Greenwich Island) South Shetland Islands Antarctica Revista Brasileira de Geociecircncias 33(4)339-348 MOORE EM TWISS JT 1995 Tectonics Freeman New York MOSKOWITZ BM 1981 Methods for estimating Curie temperatures of titanomaghemites from experimental Js- T data Earth Planet Sci Lett 5384ndash88 MOSKOWITZ BM FRANKEL RB amp BAZYLINSKI DA 1993 Rock magnetic criteria for the detection of biogenic magnetite Earth Planet Sci Lett 120283ndash300 NELSON PHH 1966 The James Ross Island Volcanic Group of Northeast Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports 54 1-62 NELSON PHH 1975 The James Ross Island Volcanic Group of north-east Graham Land British Antarctic Survey Scientific Reports No 54 62 pp PANKHHURST RJ RAPELA CW y FANNING CM 2000 Age and origin of coeval TTG I- and Stype granites in the Famatinian belt of NW Argentina Transactions of the Royal Society of Edimburgh Earth Sciences 91 151-168 PARKINSON IJ SCHAEFER BF amp ODP LEG 192 SHIPBOARD SCIENTIFIC PARTY 2001 A lower mantle origin for the worldrsquos biggest LIP A high precision Os isotope isochron from Ontong Java Plateau basalts drilled on ODP Leg 192 Eos 821398 OREILLY W 1984 Rock and mineral magnetism Blackie Glasgow United Kingdom 220 pp
OumlZDEMIR O amp DUNLOP DJ 1985 An experimental study of chemical remanent magnetizations of synthetic monodomain titanomaghemites with initial thermoremanent magnetizations J Geophys Res 9011513ndash11523 OumlZDEMIR Ouml DUNLOP DJ amp MOSKOWITZ BM 1993 The effect of oxydation on the Verwey transition in magnetite Geophys Res Lett 201671ndash1674 PANKHURST R J amp SMELLIE J L 1983 KndashAr geochronology of the South Shetland Islands Lesser Antarctica apparent lateral migration of Jurassic to Quaternary island arc volcanism Earth and Planetary Science Letters 66 214ndash22 PARK M E 1991 Epithermal alteration and mineralization zoning within the stratovolcano Barton Peninsula King George Island Korean J of Polar Res 2145ndash58 PAULO A amp RUBINOWSKI Z 1987 Pyrite mineralization on King George Island (South Shetland Islands Antarctica) Its distribution and origin Estudia Geologica Polonica 90 39-86 PEARCE JA y NORRY MJ 1979 Petrogenetic Implications of Ti Zr Y and Nb Variations in Volcanic Rocks Contributions to Mineralogy and Petrology 69 33-47 PETRUK W 1989 Short Course Applied to Mineral and Earth Sciences Mineralogical Association of Caacutenada Vol 16 PLANCKE S CERNEY B BUCKER C J amp NILSEN O 1999 Alteration effects on petrophysical properties of subaerial flood basalts Site 990 Southeast Greenland margin Proc Ocean Drill Program Sci Results 163 17-28 PRINGLE MS amp DUNCAN RA 2000 Basement ages from the Southern and central Kerguelen Plateau initial products of the Kerguelen large igneous province Eos 81424 ROLLINSON H 1993 Using Geochemical Data Evaluation Presentation Interpretation RUMBLE D 1976 Oxide Minerals Reviews in Mineralogy (FormerlyrdquoShort Course Notesrdquo) Vol 3 SAITO T ISHIKAWA N KAMATA H 2007 Magnetic petrology of the 1991-1995 dacite lava of Unzen volcano Japan Degree of oxidation and implications for the growth of lava domes J of Volc and Geoth Res 164 268-283 SAITO T ISHIKAWA N y KAMATA H 2004 Magnetic petrology through Fe-Ti oxide minerals in various models of eruption case studies of Unzen and other volcanoes Eos Transactions American Geophysical Union 85 47- SALANI F Rocas Hipabisales del Grupo Volcaacutenico Isla James Ross Isla Vega
SANTANA E amp DUMONT JF 2002 Geologiacutea de los alrededores de la Estacioacuten Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (Isla Greenwich) e Isla Dee Peniacutensula Antaacutertica Acta Antaacutertica Ecuatoriana 1 7-32 SCARROW JH LEAT PT WAREHAM CD amp MILLAR IL 1997 Mantle Sources for Cretaceous-Tertiary Mafic Magmatism in the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 327-332 SMELLIE JL PANKHURST R THOMSON M amp DAVIES R 1984 The Geology of the South Shetland Islands VI Stratigraphy Geochemistry and Evolution British Antarctic Survey Scientific Reports 87 83p SMELLIE JL 1990 Graham Land and South Shetland Islands summary Antarctic Research Series 48 303ndash312 SMELLIE JL 1999 Lithostratigraphy of MiocenendashRecent alkaline volcanic fields in the Antarctic Peninsula and eastern Ellsworth Land Antarctic Science 11 362ndash378 SOLIANI E amp BONHOMME M G 1994 New evidence for Cenozoic resetting of KndashAr ages in volcanic rocks of the northern portion of the Admiralty Bay King George Island Antarctica Journal of South American Earth Sciences 7 85ndash94 SOLIANI E KAWASHITA K FENSTERSEIFER H C HANSEN M A F y F Troian L 1988 K-Ar ages of the Winkel Point Formation (Fildes Peninsula Group) and associated intrusions King George Island Antarctica Serie Cientifica Instituto Antartico Chileno 38 133-139 STOREY M SAUNDERS AD TARNEY J GIBSON IL NORRY MJ HIRLWALL MF LEAT P THOMPSON RN amp MENZIES MA 1989 Contamination of Indian Ocean asthenosphere by the Kerguelen-Heard mantle plume Nature 338574ndash576 TAUXE L 1998 Paleomagnetic Principles and Practice Dordrecht Netherlands Modern Approaches in Geophysics Kluwer Academic Publishers Vol 17 299 pp THOMSON J W amp HARRIS J S 1979 British Antartic Territory Geological Map Escala 1500000 Southern Graham Land Series BAS 500 G Hoja 3 1ordf ed TUCKER P amp OREILLY WO 1980 The laboratory simulation of deuteric oxidation of titanomagnetites effect on magnetic properties and stability of thermoremanence Phys Earth Planet Inter 23112ndash133 VAN DER VOO R 1993 Paleomagnetism of the Atlantic Tethys and Iapetus Oceans Cambridge (Cambridge Univ Press) VAUGHAM APM amp STOREY B C 1997 Mesozoic Geodynamic Evlolution of the Antarctic Peninsula The Antarctic Region Geological Evolution and Processes 337-382
VERWEY EJ HAAYMAN PW amp ROMEIJN FC 1947 Physical properties and cation arrangements of oxides with spinal structure J Chem Phys 15181ndash187 WILLAN RCR amp ARMSTRONG DC 2002 Succesive geothermal volcanic-hydrothermal and contact-metasomatic events in Cenozoic volcanic-arc basalts South Shetland Islands Antarctica Geol Mag 139 (2) 209-231 WILLAN R C R amp KELLEY S P 1999 Mafic dyke swarms in the South Shetland Islands volcanic arc unraveling multi-episodic magmatism related to subduction and continental rifting J of Geoph Res 104 23051ndash68 WILLAN RCR PANKHURST RJ HERVEacute F 1994 A probable Early Triassic age for the Miers Bluff Formation Livingston Island South Shetland Islands Antarctic Science Vol 6 No 3 401-408 ZHAO XANTRETTER M SOLHEID P amp INOKUCHI H Identifying magnetic carriers from rock magnetic characterization of leg 183 basement cores Proceedings of the Ocean Drilling Program Scientific Results 1831-28 ZHENG X amp LIU X 1990 Geology of the Fildes Peninsula King George Island West Antarctica A study on the stratigraphy and volcanism Antarctic Research 18-19
ANEXO A Petrografiacutea
A continuacioacuten se presentan breves descripciones generales de cada una de las localidades
muestreadas y ademaacutes una descripcioacuten mas detallada de los minerales opacos observados y
fotografiados mediante SEM-EDX en las muestras utilizadas en este estudio
______________________________________________________________________ Localidad Peniacutensula Fildes Isla Rey Jorge Muestras AT0104 AT0205 AT0303 AT0806 AT0902 AT1004 AT1105
Descripcioacuten En esta localidad en general corresponde a lavas basalto andesiacuteticas porfiacutericas amigdaloidales con masa fundamental compuesta de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico Algunas muestras presentan minerales de alteracioacuten como arcillas micas y zeolitas En cuanto a su mineralogiacutea opaca corresponde magnetitas idiomorfas cuadradas romboedrales y algunas esqueletales Existen tambieacuten diques de composicioacuten basaacuteltica porfiacuterico de masa fundamental de grano fino (muestras AT0806 AT0902) Los minerales opacos son de tamantildeo menor a 01mm y estan diseminados en la masa fundamental Ademaacutes en el caso de la muestra AT0202 corresponde a una roca volcano-sedimentaria con una matriz muy alterada de color rojizo y con clastos de lavas andesiacuteticas Los minerales opacos se encuentran en la matriz t rellenando fracturas
Localidad Bahiacutea Almirantazgo Isla Rey Jorge Muestras AT2606 AT2703 AT2801 AT2901 AT3001 AT3106
Descripcioacuten La totalidad de las muestras exceptuando AT2901 correspondiente a un dique de composicioacuten basaacuteltica corresponde a basaltos andesiacuteticos glomeroporfiacutericos con fenocristales de plagioclasa y augita con bajo grado de alteracioacuten evidenciada por algunas micas blancas y clorita en la masa fundamental Algunas muestras (AT3001 AT3106) presentan amiacutegdalas de tamantildeo macroscoacutepico rellenas con cuarzo En cuanto a la mineralogiacutea opaca esta se presenta idiomorfa regular con gran cantidad de fracturas en el interior de los cristales Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestras AT1201 AT1304 AT1403 AT1501 AT1605 AT1704 AT1801
Descripcioacuten La totalidad de las muestras corresponden a lavas basalticas porfiacutericas con fenocristales euhedrales de augita en la masa fundamental se observan plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio Algunas muestran presentan amiacutegdalas En cuanto a la mineralogiacutea opaca se observan magnetitas idiomorfas regulares algunas de textura esqueletal de de grano fino a medio ademaacutes se observan piritas identificables por sus reflejos internos Las magnetitas se presentan como fenocristales ye incluidas en la masa fundamental
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestras AT0406 AT0502 AT0601 AT0704
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a lavas basaacutelticas a basaltito andesiacuteticas porfiricas intersertales compuestos de plagioclasas piroxenos minerales opacos y vidrio volcaacutenico algunas presentan vesiacuteculas con un tamantildeo menor a 03 mm En cuanto a la mineralogiacutea opaca se reconocen magnetitas subhedrales regulares esqueleacutetales con un tamantildeo de grano entre 01 a 3 mm ademas se reconocen algunos cristales aciculares posiblemente correspondientes a ilmenita Localidad Bahiacutea Esperanza Peniacutensula Tabariacuten MuestrasAT2209 AT2303
Descripcioacuten Estas muestras cuacitas con clastos de 01 a 2 mm de largo con cuarzo feldespato arcillas algunos fragmentos de roca volcanica y algunos minerales opacos La mineralogiacutea opaca corresponde a magnetitas de un tamantildeo no superior a los 03 mm e ilmenitas aciculares de similar tamantildeo ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestras AT1901 AT2006 AT2402 AT2505
Descripcioacuten Estas muestras corresponden a basaltos de piroxeno con grandes fenocristales de olivino y piroxeno en su masa fundamental se observan olivinos piroxenos plagioclasas minerales opacos y vidrio volcaacutenico En cuanto a la mineralogiacutea opaca estas corresponden en su totalidad a titanomagnetitas idiomorfas bien formadas con un tamantildeo que puede alcanzar los 25 mm
Minerales Opacos
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0406
Localidad Punta Fort William Isla Greenwich Muestra AT0601
Localidad Peninsula Fildes Isla Rey Jorge Muestra AT1004
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales idiomorfos de magnetita con lamelas de exsolucioacuten de ilmenita Tambieacuten algunos cristales tienen textura esqueletal
00125 a 3 mm
Pequentildeas inclusiones de
pirita en la masa fundamental y en
magnetitas
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Cristales xenomorfos de magnetita de gran tamantildeo esqueletales con exsolucioacuten de ilmenita en los bordes lt 03 mm de ancho o como inclusiones en magnetitas Ademaacutes cristales idiomorfos de menor tamantildeo diseminados en la masa fundamental
001 a 3 mm
Pirita de grano muy
fino diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas idiomorfas homogeacuteneas idiomorfas de bordes bien definidos con un tamantildeo no superior a los 01mm Ademaacutes se advierte la presencia de oacutexidos rellenando amiacutegdalas
0001 a 01 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo lt 005 mm
_____________________________________________________________________
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1201
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1403
Localidad Peniacutensula Coppermine Isla Robert Muestra AT1801
______________________________________________________________________
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros Titanomagnetitas regulares idiomorfas los cristales de mayor tamantildeo presentan textura esqueletal se observan algunas lamelas de exsolucioacuten de ilmenita en los cristales de menor tamantildeo
0025 a 2 mm
Pirita diseminada en la masa fundamental tamantildeo entre 006 y 0075 mm
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares xenomorfas de grano fino presenta gran cantidad de lamelas exsolucioacuten de ilmenita
0025 a 05 mm
Pirita anhedral e irregular
diseminada
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas irregulares subhedrales de grano fino se identifica algunas lamelas de ilmenita
0025 a 08 mm
Pirita diseminada
______________________________________________________________________
Localidad Isla Andersson Muestra AT2402
ANEXO B Geoquiacutemica
Descripcioacuten Oacutexidos Tamantildeo Sulfuros
Titanomagnetitas idiomorfas regulares cuadradas en aquellos cristales maacutes euhedrales se observan lamelas de exsolucioacuten de ilmenita
005 a 25 mm
No se observa
______________________________________________________________________
ANEXO B Geoquiacutemica
Anaacutelisis de Hierro Ferroso
Para el anaacutelisis se utiliza 05 gr de muestra previamente molida hasta obtener un tamantildeo de
200 malla mediante un mortero tipo TEMA de cabeza de aacutegata El anaacutelisis se realiza mediante
una reaccioacuten de oxido-reduccioacuten
Cada muestra se distribuye en crisoles de platino a los que se agrega 100 ml Solucioacuten de
Zimmerman El siguiente paso es exponer los crisoles a una temperatura de 250 degC durante 10
min
La Solucioacuten Zimmerman consiste en 175 ml de aacutecido sulfuacuterico disuelto (en razoacuten 13) 200 ml
de aacutecido fosfoacuterico que actuacutea como estabilizador que impide la oxidacioacuten del hierro ferroso y
2 lt de agua destilada
Durante los 10 min De reaccioacuten la Siacutelice se va al ambiente como hexafloruro de siacutelicio () y
quedando todos los iones disueltos dentro del crisol de platino Al momento de retirar la
muestra del calor es necesario tener cuidado de evitar cualquier probable oxidacioacuten al
contacto con el aire para lo que se trabaja con extrema rigurosidad
Las muestras en solucioacuten se traspasan a vasos de tefloacuten ya que el vidrio tambieacuten puede
reaccionar con el aacutecido sulfuacuterico y llevar a errores de medicioacuten Estos vasos estaacuten rellenos
previamente con 100 ml de solucioacuten de Zimmerman A continuacioacuten se agregan cuatro gotas
de amina que se usa como indicador de teacutermino de la segunda etapa de la reaccioacuten la
reduccioacuten
Tabla 1 Datos de wt de elementos mayores y ppm en elementos trazas Datos obtenidos en el laboratorio de la Universidad de Chile junio 2008
( wt) AT0406 AT0601 AT1004 AT1201 AT1401 AT1801 AT2004 AT2402 AT2501SiO2 5250 5007 5231 4671 5043 5009 4692 4739 4767TiO2 090 102 056 123 070 096 229 221 230
Al2O3 1716 1820 2085 1735 1749 1663 1633 1660 1648Fe2O3 446 468 335 349 421 424 336 282 253FeO 436 465 323 638 436 462 791 807 822MnO 014 015 012 016 014 021 015 016 015MgO 672 664 434 879 866 856 759 725 733CaO 1004 1072 1231 1171 1103 1063 861 835 872Na2O 288 314 257 290 238 284 427 471 444K2O 063 049 026 082 044 072 183 171 147P2O5 021 022 012 047 015 051 072 073 070TOTAL 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000(ppm) La 8 7 7 20 7 15 38 46 35 Ce 23 20 16 45 17 35 71 89 74 Nd 12 12 8 26 9 21 32 33 31 Sm 278 292 19 503 244 418 557 629 517 Eu 1 099 076 163 085 137 185 214 182 Gd 267 263 138 416 169 369 458 603 457 Dy 279 261 125 332 184 301 42 493 409 Ho 06 056 026 064 039 058 08 095 08 Er 17 156 061 149 101 149 169 209 177 Yb 172 151 069 148 1 142 168 212 177 Lu 028 02 011 025 017 025 027 033 03 Y 16 14 7 17 10 15 19 25 19 Sc 32 31 26 40 35 32 20 25 21 Hf 23 09 05 29 09 21 45 49 38 Zn 69 76 59 79 61 81 88 89 86 Co 25 26 17 28 24 28 34 37 33 Ni 49 22 17 81 97 74 104 101 94 Ba 185 177 120 239 137 239 205 200 200 Cr 182 96 26 254 314 268 226 200 204 V 220 260 210 290 230 180 180 180 180 Cu 64 44 79 81 210 47 47 44 45 Sr 430 450 714 480 610 780 780 780 770 Zr 72 46 38 88 34 82 182 192 174 Minerales Normativos
Cuarzo 243 0 44 0 0 0 0 0 0 Diopsido 1299 1376 1237 1793 1422 15 1449 1427 1456 Hyperstena 1694 91 966 0 1868 1122 0 0 0 Olivino 0 523 0 1428 174 669 1368 1327 1301 Nefelina 0 0 0 347 0 0 809 908 675 Ilmenita 165 184 101 224 129 177 427 418 433
Magnetita 391 409 289 441 376 396 519 509 502
La etapa de reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten
Se dispone una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de
potasio a la solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se
obtiene valores del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2 Caacutelculos para obtener la cantidad real de Fe+3 en wt Realizados en laboratorios de la Universidad de Chile 28 de Mayo de 2008
Muestra AT0406A AT0601C AT1004A AT1201A AT1401 AT1801 AT2004 AT2402A AT2502
K2Cr2O7 1060 1110 770 1530 1060 1120 1930 2030 2010
K2Cr2O7 (copia)
1050 1110 770 1520 1060 1120 1950 1980 2060
K2Cr2O7 ( )
1055 1110 770 1525 1060 1120 1940 2005 2035
K2Cr2O7 ( )
007 000 000 007 000 000 014 035 035
FeO wt 424 444 308 612 424 448 772 812 804
FeO wt (copia)
420 444 308 608 424 448 780 792 824
FeO wt ( )
422 444 308 610 424 448 776 802 814
FeO wt ()
003 000 000 003 000 000 006 014 014
Fe2O3 calculado
469 493 342 678 471 498 862 891 905
Fe2O3 total teoacuterico
899 940 738 1013 880 909 1192 1171 1155
Fe2O3 total real
430 446 395 335 409 411 330 280 250
Para una mayor precisioacuten y exactitud en la toma de datos se utilizan 2 estaacutendares
internacionales y un estaacutendar interno mostrados en la Tabla 3
Tabla 3 Valores de los estaacutendar utilizados en la medicioacuten de Fe+3
Estaacutendar QLO-11 DCN 12 8R3
Valor recomendado 297 739 430
Valor medido 300 728 424
Ademaacutes debe considerarse el anaacutelisis de errores (o desviacioacuten estaacutendar) que se obtiene en
cada medicioacuten Dentro de la reaccioacuten de oxidacioacuten- reduccioacuten se observa un aumento en la
desviacioacuten estaacutendar con aquellas muestras de mayor concentracioacuten de Fe+3 medido
Luego de las mediciones directas con la reaccioacuten de oxidacioacuten-reduccioacuten y de ICP-AES se debe
calcular el valor real para el wt de los oacutexidos Estos caacutelculos son mostrados en la La etapa de
reduccioacuten se realiza agregando dicromato de potasio () a 1364 grlt a la solucioacuten Se dispone
una bureta graduada con una precisioacuten de 01 ml y se agrega dicromato de potasio a la
solucioacuten dispuesta en los vasos de tefloacuten hasta que la reaccioacuten termine y se obtiene valores
del gasto de dicromato de potasio
En resumen con este paso se calculoacute el volumen de necesario para oxidar todo el Los valores
estimados para se muestran en la Tabla 1
Tabla 2
Tabla 4 Calculo del factor de correccioacuten para las mediciones de elementos mayores realizadas mediante ICP-AES
Estaacutendar interno AGV-24 Fe2O3 wt teoacuterico= 669
Medicioacuten Fe2O3 wt cv
1 713 002 028
2 707 009 0006
1 Quarzo-latita Oregon Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
2 Dolerita North Carolina Govindaraju K 1994 1994 Compilation of Working Values and Descriptions for 383 Geostandards Geostandards Newsletter 181-158
3 Estaacutendar interno 1990 SERNAGEOMIN 2008 Universidad de Chile 4 Estaacutendar internoAndesita Universidad de Chile
3 717 012 164
4 714 016 223
71275
004193
cv 000299
FACTOR 10654
ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
Tabla 5 Valores de oacutexidos medidos con SEM-EDX Universidad de Granada julio 2008 Los casilleros con ndash son datos no medidos
Spectrum Label
Na2O Mg O
Al 2ordm3 Si2O K 20 CaO Ti 2O V 2O5 Cr 2O MnO FeOt
AT0406 C1F1 SP1
- 017 0 06 008 02 029 027 0 -002 9905
AT0406 C1F1 SP2
- 151 205 016 003 012 1943 143 006 049 7985
AT0406 C1F1 SP3
- 148 054 029 -001 002 3002 128 0 15 6789
AT0406 C1F1 SP4
- 296 147 7335 0 071 024 007 01 0 3191
AT0406 C2F1 SP1
- 056 183 031 0 015 1222 148 0 03 8838
AT0406 C2F1 SP2
- 043 123 053 011 056 748 068 011 029 8599
AT0406 C2F1 SP3
- 022 013 046 012 008 2137 106 02 393 7713
AT0406 C3F1 SP1
- 186 121 2591 004 025 3355 034 0 068 3616
AT0406 C3F1 SP2
- 051 06 048 0 01 1402 162 0 064 8517
AT0406 C3F1 SP3
- 129 092 013 0 -007 3414 126 017 084 6566
AT0406 C4F1 SP1
- 025 075 021 001 006 185 152 021 361 7911
AT0601 C1 SP1
0 0 098 459 0 454 1664 - 016 101 6784
AT0601 C1 SP2
008 003 149 119 000 079 1944 - 022 287 7625
AT0601 C1 SP3
006 037 154 1704 0 1561 2030 - 025 037 4610
AT0601 C1 SP4
0 021 216 1985 0 1994 2675 - 047 036 3294
AT0601 C2 SP1
007 013 228 2196 004 2072 2678 - 031 046 3197
AT0601 C2 SP2
011 0 094 294 001 239 2214 - 016 372 6909
AT0601 C2 SP3
015 016 093 671 000 686 2217 - 034 215 6335
AT1004 C1F1 SP1
- 014 026 173 008 037 427 085 0 091 9016
AT1004 C1F1 SP2
- 046 033 239 -004 065 632 073 017 063 864
AT1004 C1F2 SP1
- 003 0 173 002 039 314 066 007 052 9282
AT1004 C1F2 SP2
- 016 0 185 001 035 334 07 011 072 918
AT1004 C2F1 SP1
- 053 165 025 003 005 1407 137 0 04 8287
AT1004 C2F1 SP2
- 069 195 035 0 008 1419 114 007 053 8495
AT1004 C2F1 SP3
- 029 111 088 006 037 1132 097 0 082 8559
AT1004 C2F1 SP4
- 019 075 057 002 028 1155 104 0 236 8545
AT1004 C3bF1 SP1
- 006 0 134 -002 044 279 073 001 082 8933
AT1004 C3bF1 SP2
- 007 0 125 001 053 528 071 031 089 8818
AT1004 C3bF1 SP3
- 004 0 128 -002 074 1209 104 005 093 8094
AT1004 C3F1 SP1
- 012 066 158 009 049 872 066 003 077 8525
AT1004 C3F1 SP2
- 034 0 169 016 048 758 047 01 098 8199
AT1004 C3F1 SP3
- 002 0 162 002 055 359 061 013 076 8873
AT1004 C3F1 SP4
- 171 1471 5491 933 062 105 002 0 02 1379
AT1004 C4F1 SP1
- 013 048 184 -001 069 248 073 0 07 8654
AT1004 C4F1 SP2
- 005 -036 185 001 08 233 081 0 057 9144
AT1004 C4F1 SP3
- 014 1 104 -001 057 1391 129 0 104 7394
AT1004 C4F1 SP4
- 008 156 095 0 045 1554 127 0 112 8205
AT1201 C1F1 SP1
- 164 375 293 029 015 16 121 0 081 7585
AT1201 C1F1 SP2
- 218 419 04 0 004 1426 114 0 045 8127
AT1201 C1F1 SP3
- 178 245 039 0 011 1715 129 -003 073 7965
AT1201 C1F1 SP4
- 111 071 035 0 014 2032 077 009 091 7864
AT1201 C1F1 SP5
- 133 244 032 0 0 1878 133 0 082 7884
AT1201 C2F1 SP1
- 157 178 027 0 004 1587 129 009 067 7947
AT1201 C2F1 SP2
- 139 413 017 001 004 1766 138 006 074 801
AT1201 C2F1 SP3
- 145 333 025 0 007 1745 126 0 073 8063
AT1201 C2F1 SP4
- 151 288 009 001 002 1906 134 011 085 7857
AT1201 C2F1 SP5
- 204 211 034 0 012 1587 129 002 063 7974
AT1201 C3aF1 SP1
- 191 198 026 0 0 1905 105 0 088 7954
AT1201 C3aF1 SP2
- 167 286 044 003 003 1757 11 011 071 7957
AT1201 C3aF1 SP3
- 175 449 024 004 011 1894 108 013 073 7972
AT1201 C3bF1 SP1
- 17 385 007 0 011 1837 13 003 094 7939
AT1201 C3bF1 SP2
- 156 273 035 0 009 1717 121 008 081 7918
AT1201 C3bF1 SP3
- 154 386 007 009 001 1774 128 006 089 7951
AT1201 C3bF1 SP4
- 171 524 157 041 083 1403 112 011 05 6658
AT1201 C4F1 SP1
- 009 149 038 0 033 1413 023 006 149 8426
AT1201 C4F1 SP2
- 047 017 029 005 013 001 004 0 01 4246
AT1201 C4F1 SP3
- 101 077 016 -004 001 2048 09 004 091 7975
AT1201 C4F1 SP4
- 13 338 024 007 008 1895 117 005 097 7929
AT1201 C5F1 SP1
- 163 362 019 002 005 1723 125 0 089 7929
AT1201 C5F1 SP2
- 167 299 033 003 0 1611 127 002 091 7868
AT1201 C5F1 SP3
- 165 263 038 006 014 1888 104 002 085 7954
AT1403 C1 SP1
0 036 199 593 010 354 008 - 0 001 5630
AT1403 C1 SP2
001 045 049 411 007 052 0 - 009 004 8995
AT1403 C1F2
0 161 321 172 002 044 1573 - 033 066 7514
SP1
AT1403 C1F2 SP2
012 143 295 048 000 014 1698 - 024 087 7852
AT1403 C2 SP1
063 094 242 194 005 037 1551 - 016 042 5779
AT1403 C2 SP2
028 086 127 022 0 007 2062 - 025 060 7791
AT1403 C2 SP3
0 248 106 412 006 033 580 - 0 053 4244
AT1403 C2 SP4
016 075 187 059 0 012 1759 - 041 083 7857
AT1403 C3 SP1
030 113 092 120 005 011 1920 - 035 081 7475
AT1801 C1 SP1
0 148 001 053 011 019 5834 - 002 054 4592
AT1801 C1 SP2
015 0 023 200 001 089 485 - 015 026 9326
AT1801 C1 SP3
0 142 019 051 006 060 5842 - 002 140 4481
AT1801 C1 SP4
020 007 117 048 000 031 1388 - 019 160 8739
AT1801 C1 SP5
032 038 054 266 007 044 060 - 009 001 9554
AT1801 C2 SP1
002 103 000 044 010 026 5941 - 013 141 4175
AT1801 C2 SP2
031 035 044 143 003 120 5794 - 013 386 4124
AT1801 C2 SP3
291 061 1244 2165 022 426 1013 - 026 022 6282
AT1801 C2 SP4
032 022 080 193 009 083 600 - 024 078 9199
AT1801 C3 SP1
018 016 0 015 0 018 5496 - 007 1443 3954
AT1801 C3 SP2
050 010 148 044 000 031 1429 - 030 588 8353
AT1801 C3 SP3
010 058 043 329 0 050 058 - 0 010 9401
AT1801 C4 SP1
048 103 177 411 003 509 197 - 010 010 8267
AT1801 C4 SP2
031 022 050 105 001 013 021 - 004 013 9866
AT1801 C4 SP3
076 477 428 933 004 075 038 - 009 0 7492
AT1801 C5 SP1
029 278 0 028 006 020 6002 - 087 103 4561
AT1801 C5 SP2
020 034 042 163 007 022 561 - 015 010 9334
AT2402 C1F1 SP1
- 307 376 011 0 0 2576 084 582 073 6945
AT2402 C1F1 SP2
- 3 496 011 0 002 1986 095 1759 057 645
AT2402 C1F1 SP3
- 304 911 032 0 014 2006 086 1668 039 6226
AT2402 C1F2 SP1
- 44 -011 035 004 0 5867 03 028 072 4405
AT2402 C1F2 SP2
- 256 141 028 008 01 2395 083 128 08 7478
AT2402 C1F2 SP3
- 271 148 023 0 002 2658 078 13 07 7088
AT2402 - 26 102 023 0 007 2659 103 105 081 738
C1F2 SP4 AT2402 C2F1 SP1
- 32 224 012 0 013 2796 087 18 069 6964
AT2402 C2F1 SP2
- 292 067 029 005 005 277 073 436 074 7011
AT2402 C3F1 SP1
- 399 0 025 007 011 5929 026 007 093 4547
AT2402 C3F1 SP2
- 346 045 043 -005 005 5468 056 059 075 4785
AT2402 C3F1 SP3
- 251 337 017 0 011 2671 073 169 079 7246
AT2402 C3F1 SP4
- 255 239 009 0 009 2825 074 172 083 7194
ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
Dado el gran numero de datos que es capaz de almacenar el software Image Pro Plus v62 se ha optado por adjuntar un CD con toda la informacioacuten obtenida del software
- RESUMEN
- TABLA DE CONTENIDOS
- INDICE DE FIGURAS
- INTRODUCCION
-
- 1 FORMULACION GENERAL DEL PROBLEMA
- 2 OBJETIVOS
-
- 21 Objetivo Principal
- 22 Objetivos Especiacuteficos
-
- 3 HIPOTESIS DE TRABAJO
- 4 METODOLOGIA
-
- 41 Metodologiacutea General
- 42 Terreno
- 43 Preparacioacuten de Muestras y Metodologiacutea Analiacutetica
-
- CAPITULO I MARCO GEOLOGICO REGIONAL
-
- 1 GEOLOGIA REGIONAL
-
- 11 Generalidades
- 12 Contexto tectoacutenico
-
- 2 GEOLOGIA LOCAL
-
- 21 Islas Shetland del Sur
- 22 Alteracioacuten
-
- 3 FORMACIONES LITOLOGICAS
-
- Formacioacuten Bahiacutea Paraiacuteso
- Formacioacuten Coppermine
- Formacioacuten Fildes
- Formacioacuten Gran Muralla
- Formacioacuten Hennequin
- Formacioacuten Monte Flora
- Grupo Escurra Inlet
- Grupo Peniacutensula Fildes
-
- Miembro Cerro Jasper
- Miembro Agate Beach
- Miembro Cerro Foacutesil
- Miembro Cerro Block
- Miembro Cerro Largo
-
- Grupo Volcaacutenico Isla James Ross
- Grupo Volcaacutenico Peniacutensula Antaacutertica (GVPA)
-
- CAPITULO II MARCO TEORICO
-
- 1 PETROLOGIA MAGNEacuteTICA
-
- 11 Efectos del Tamantildeo de Grano
- 12 Magnetismo natural remanente (MNR)
-
- 2 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO
-
- 21 Exsolucioacuten y Texturas
-
- 3 Mineralogiacutea de Oacutexidos de Fe-Ti
-
- 31 Oxidacioacuten deuteacuterica
- 32 Fugacidad de Oxigeno
-
- 4 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
- 5 ESTUDIOS ANTERIORES
-
- CAPITULO III RESULTADOS
-
- 1 ANAacuteLISIS PETROGRAacuteFICO Y GEOQUIacuteMICO
-
- 11 Isla Rey Jorge
- 12 Isla Robert
- 13 Isla Greenwich
- 14 Isla Andersson
-
- 2 ANAacuteLISIS DE IMAacuteGENES
-
- 21 Isla Rey Jorge
- 22 Isla Robert
- 23 Isla Greenwich
- 24 Isla Andersson
-
- CAPITULO IV DISCUSIOacuteN
- CAPITULO V CONCLUSIONES
- REFERENCIAS
- ANEXO A Petrografiacutea
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO B Geoquiacutemica
- ANEXO C Anaacutelisis SEM-EDX
- ANEXO D Anaacutelisis de Imaacutegenes
-
