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Petrología de la aureola metamórfica de la granodiorita de Barcelona en la Sierra de Collcerola (Tibidabo)

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Author(s): Gil Ibarguchi, J. I. | Julivert, M.

Journal: Estudios Geologicos
ISSN 0367-0449

Volume: 44;
Issue: 5-6;
Start page: 353;
Date: 1988;
Original page

Keywords: Collcerola | Hercynian-catalu&#241 | a | Tibidabo | Paleozoic lithologies | structure | metamorphism | aureole | metabasite analyses | mineral analyses | Collcerola | Hercínico-Cataluña | Tibidabo | litologías | Paleozoico | estructura | metamorfismo | aureola | análisis metabasitas | análisis minerales

ABSTRACT
The Paleozoic materials outcropping in the Sierra de Collcerola área (Tibidabo) range from Upper Ordovician up to Carboníferous. These materials approximately define a syncline structure wich minor folds facing to SE or SSE and show the development of a marked slatycleavage. The structures of WNW-ESE direction are cut near Barcelona by a granodioritic intrusion (granodiorite of Barcelona). This intrusion does not show any evidence of regional deformation and presents an oblique contact to the Hercynian structures of the host rocks, affecting, therefore, a great variety of lithologies, the main ones being: 1) metapelites and metapsamites; 2) calcareous and calc-silicate rocks, and 3) metabasites (likely derived from gneous protoliths). The materials affected by the contact metamorphism belong to the Silurian and Upper Ordovician. Previously to the intrusion the Paleozoic materials were affected by a regional metamorphism, syn-kinematic with the development of the main schistosity, which did not surpass conditions of the greenschists facies. As a result of the intrusion of the granodiorite, the host materials underwent a considerable recrystallization which affected rocks situated at even more than two km from the contact. The calcareous and calc-silicate rocks are the first to show the effects of contact metamorphism; metabasites go next, and finally metapelites and metapsamites show those effects too. Calcareous and calc-silicate rocks are the more reactive too during the metamorphic event giving rise to a great variety of minerals through the contact aureole: chlorite, biotite, actinolite, epidote, homblende, clinopyroxene, idocrase, grossular/andradite and scapolite in this order; in the basic rocks a generalized development of homblende and locally of pyroxene took place, while in the pelitic and semipelitic rocks cordierite and andalusite generally formed (the latter only in those levels corresponding to ancient black shales of the Silurian), and only locally corundum, spinel, sillimanite and scapolite were developed. An important feature of most of the studied rocks is the existence in them of local equilibria; this must be Iikely the result of minor variations in the composition of the vapor phase and/or bulk rock system. The changes in the chemical composition of the tluids could be due to the existence of numerous millimetric to metric altemances of contrasting lithologies (e. g. pelites-earbonates or pelites-basic rocks), although they could also greatly be due to the intlux of tluids proceeding from the emplacement of the granodiorite. In effect, most rocks of the aureole present mineral associations of the homblendehomfels facies, nevertheless, locally, in places situated at 200 m of the contact, associations of the pyroxene-hornfels facies developed (corundum-spinel-sillimanite, etc.), which suggests that besides normal heating by thermal conduction, there must exist and additional heat supply, Iikely related to convecting tluids, induced by the intrusion of the granodiorite. Although under such circurnstances estimation of P-T conditions of the contact metamorphism is very difficult, on the basis of the chemical composition of analyzed minerals, and taking into account stratigraphic considerations for the situation previous to the emplacement of the granodiorite, it may be suggested that the maximum P-T conditions reached during the contact metamorphism were around 1.5 kbar and 700°C.Los materiales Paleozoicos que afloran en la Sierra de Collcerola (Tibidabo) van desde términos altos del Ordovíco hasta el Carbonífero. Estos Materiales se disponen aproximadamente en una estructura sinclinal con pliegues menores vergentes al SE o SSE desarrollándose una esquistosidad de flujo muy marcada. Las estructuras de dirección WNW-ESE están cortadas en las proximidades de Barcelona por la intrusión de un cuerpo granodiorítico (granodiorita de Barcelona). Esta intrusión no muestra ningún signo de deformación y presenta un contacto oblicuo con respecto a las estructuras hercínicas del encajante, por lo que afecta a una considerable variedad de litologías, siendo las principales: 1) metapelitas y metapsamitas; 2) rocas calcáreas y calcosilicatadas, y 3) metabasitas (de origen probablemente ortoderivado); los materiales afectados por el metamorfismo de contacto corresponden al Silúrico y parte alta del Ordovícico. Previamente a la intrusión los materiales Paleozoicos habían sufrido un metamorfismo regional sincinemático con el desarrollo de la esquistosidad principal en condiciones no superiores a la de la facies de los esquistos verdes. Como resultado de la intrusión de la granodiorita los materiales del encajante sufrieron una considerable reestructuración que afectó a rocas situadas hasta algo más de dos kilómetros de distancia del contacto. Las rocas calcáreas y calcosilicatadas son las que primero muestran las evidencias del metamorfismo de contacto, a continuación lo hacen las rocas básicas y, por último, las rocas pelíticas. Las rocas calcáreas y calcosilicatadas también son las más reactivas originando una gran variedad de minerales a lo largo de la aureola: clorita, biotita, actinolita, epidota, hornblenda, clinopiroxeno, idocrasa, grosularia/andradita y escapolita por este orden; en las rocas básicas tiene lugar una formación generalizada de hornblenda y localmente de piroxeno, mientras que en las rocas pelíticas y semipelíticas se forman cordierita y andalucita (esta última sólo en los niveles correspondientes a antiguas pizarras negras del Silúrico) de un modo general, y localmente corindón, espinela, sillirnanita y escapolita. Un rasgo notable de muchas de las rocas estudiadas es la existencia en las mismas de equilibrios locales, resultado probablemente de variaciones a pequeña escala de la composición de la fase vapor y/o del sistema roca total. Las variaciones en la composición de los fluidos podrían ser debidas a la existencia de numerosas alternancias, de milimétricas a métricas, de litologías bastante contrastadas (e. g. pelitas-carbonatos o pelitas-rocas básicas), aunque también en gran parte podrían ser debidas al influjo de fluidos procedentes de la granodiorita durante el emplazamiento de la misma. En efecto, la mayor parte de la aureola presenta asodaciones de la facies de las corneanas anfibólicas, sin embargo, localmente, en puntos alejados unos 200 m. del contacto, se desarrollan asociaciones de la facies de las corneanas piroxénicas (corindón-espinela-sillimanita, etc.), lo que sugiere que además del calentamiento ordinario por conducción térmica, también debió existir un aporte de calor adicional que podría estar relacionado con fenómenos de convección de fluidos provocados por la intrusión de la granodiorita. Aunque en estas condiciones es dificil determinar con precisión las condiciones físicas del metamorfismo de contacto, en base a la composición de los minerales analizados y a las consideraciones estratigráficas sobre la situación previa al emplalzamiento de la granodiorita, se puede asumir que las condiciones máximas del metamorfismo se situaron en tomo a 1,5 kbar y unos 700°C.
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