Estudios texturales en rocas de alto grado de los Alpujárrides superior e intermedio. Una aproximación cristaloquímica

Résumé

La presente tesis doctoral es resultado de la investigación realizada en rocas de alto grado del Complejo Alpujárride, Superior e Intermedio, de la Cordillera Bética (sur de España). Los litotipos estudiados consisten de esquistos claros de la Unidad Río Verde, esquistos oscuros y claros, gneises y migmatitas de la Unidad de la Punta de la Mona, esquistos negros y venas cuarzosas asociadas de la Unidad de Benamocarra, esquistos negros, moscovíticos, gneises y migmatitas de la Unidad de Torrox. Sobre la base de las relaciones texturales observadas en las transformaciones polimórficas de los silicatos de aluminio (Al2SiO5), y de las morfologías de crecimiento cristalino entre los minerales presentes, se proponen modelos para las referidas transformaciones. Una de ellas es la transformación distena a andalucita que sigue un mecanismo de reacción con un claro control cristalográfico. No obstante la transformación inversa de andalucita a distena supone una transformación indirecta mediada o catalizada, bien por filosilicatos o por la deformación. En este trabajo se han empleado, además del estudio petrográfico bajo microscopio óptico con luz polarizada, otras técnicas de análisis textural y composicional como microscopía electrónica de barrido (SEM) que ha permitido también realizar mapas composicionales por dispersión de energía de rayos-X (EDX), y mapas de orientación de fases obtenidos por difracción de electrones retrodispersados (EBSD), así como análisis mediante microsonda electrónica (EPMA). Ello ha sido realizado tanto para estudiar las transformaciones polimórficas (And-Ky) como las relaciones entre los silicatos de aluminio y los filosilicatos (Sil-Bt). La relación entre And-Bt, por su parte, ha sido estudiada con microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (HRTEM). Además de estas técnicas se han realizado análisis químicos de roca total (elementos mayoritarios, trazas y tierras raras), así como un estudio de tipo geocronológico mediante el método de datación Rb-Sr usando roca total y separados minerales. En esta tesis doctoral se presentan también una serie de consideraciones de tipo cristaloquímico sobre los procesos geoquímicos estudiados. Una de las conclusiones de ello es que los filosilicatos (moscovita y biotita, en particular) desarrollan un papel muy importante en lo que se refiere a las transformaciones polimórficas, debido a la presencia de K+ en su estructura, lo que favorece la formación de soluciones de tipo alcalino que desempeñan, aunque de una forma indirecta, un importante papel en las transformaciones minerales, y que llevan finalmente a la rotura de los enlaces Si-O. En algunas de las transformaciones polimórficas descritas tiene lugar un claro control cristalográfico de la reacción, sobre la base de que tanto los filosilicatos como los silicatos de aluminio presentan en su estructura capas de oxígenos con empaquetamiento compacto que funcionan como sustratos de alta energía sobre los que, de forma epitáctica, tienen lugar las transformaciones y reemplazamientos (And-Ky; Ky-And; And-Bt; Sil-Bt; Ms-Bt). En este sentido los filosilicatos como la biotita y la moscovita desempeñan un papel catalítico en las transformaciones minerales. En el contexto geológico regional el presente estudio aporta nuevas informaciones para el conocimiento de la historia metamórfica del Complejo Alpujárride. Ratifica dataciones Rb-Sr (roca total y separados minerales) obtenidas por autores precedentes, para muestras del Complejo Gneísico de Torrox (Alpujárride Superior) alineadas con edad de 330 Ma y entre 18 y 22 Ma. Por otra parte, se obtuvieron edades entre 18 y 20 Ma para muestras del Alpujárride Intermedio (Mioceno Inferior) en terrenos que, en la literatura, están posicionadas litoestratigraficamente en el Permo-Trías.