Estudi petrogenètic del complex intermedi-màfic-ultramàfic de Susqueda (Serralada Prelitoral Catalana). Implicacions en la gènesi i evolució del plutonisme hercinià del NE de la Península Ibèrica.

Abstract

El Complex de Susqueda constitueix el major aflorament de roques màfiques i ultramàfiques associades a granitoides hercinians de la Serralada Costanera Catalana. Des dels inicis del segle passat, les roques màfiques de Susqueda, dominades per plagiòclasi i hornblenda com a mineral màfic, i amb quars en quantitats variables, havien estat considerades de manera conjunta com a diorites. La cartografia i la descripció petrogràfica de detall realitzada en aquesta tesi ha permès determinar que el gruix del Complex està format per una amalgama de petites intrusions màfiques, principalment per bojites i quarsobojites, les quals es caracteritzen per una plagiòclasi més càlcica (An > 50) que la corresponent a les diorites. Aquestes litologies dominants estan associades a una gran diversitat de litologies menors, entre les quals destaquen roques ultramafiques com les hornblendites olivíniques. Les relacions intrusives observades suggereixen, a més a més, que les roques del Complex es van emplaçar amb posterioritat tant a les principals fases de deformació hercinianes com a les fases més tardanes. Les roques màfiques estan sovint associades a cossos de granodiorita biotítica i presenten relacions de mescla de magmes amb aquestes, amb la consegüent generació d’un variat espectre de roques híbrides de composició tonalítica. Aquestes relacions indiquen la coexistencia de magmes de composició bàsica i àcida en estat de fusió parcial i plantegen la possibilitat d’un nexe genètic entre ambdós. L’estudi de la geoquímica dels minerals de les diferents litologies posa de manifest l’afinitat gabroica de les roques màfiques i ultramàfiques del Complex, i ha permès obtenir estimacions de pressió i temperatura per a algunes d’elles. Les hornblendites olivíniques, per exemple, semblen haver-se format a pressions entre els 12 kbar i els 6 kbar i al voltant dels 1000 °C; mentre que la resta de litologies donen rangs inferiors de pressió i temperatura, des de 6 kbar i 1000 °C fins a 1 kbar i 650 °C. Les dades geoquímiques d’elements majoritaris en roca total mostren una certa dispersió composicional en el grup de les bojites, a partir de les quals es reconeixen al menys dues tendències evolutives. Aquestes tendències no es poden explicar només per cristal·lització fraccionada de magmes bàsics, sinó que suggereixen la participació de processos de mescla tant de magmes àcids i bàsics (evidenciats per les zones híbrides heterogènies) com de magmes bàsics i fraccionats cristal·lins, responsables de la formació de les hornblendites olivíniques. En general, les diferents litologies que conformen el Complex defineixen una sèrie calcoalcalina amb caràcter càlcic, amb una bona representació de l’extrem més bàsic, i suggereixen la participació del mantell en un context de marge compressiu amb subducció associada. Les dades isotòpiques, a més a més, indiquen que el mantell involucrat en la petrogènesi del Complex tenia una component marcadament radiogènica. Les bojites podrien representar petits volums de magmes que s’han segregat de cossos basàltics generats per la fusió del mantell i estancat a nivells més profunds o a la base de l’escorça. El Complex de Susqueda, situat en una posició marginal, és el testimoni dels processos petrogenètics i les complexes interaccions que van precedir (i potser també desencadenar) les intrusions principals de granodiorites i monzogranits del Batòlit Costaner Català.

The Susqueda Complex is the largest outcrop of mafic and ultramafic rocks associated with Hercynian granitoids in the Catalan Coastal Range. Since the beginning of the last century, the mafic rocks of Susqueda, dominated by plagioclase and hornblende as a mafic mineral, and quartz in varying amounts, had been considered as diorites. The cartography and detailed petrographic description carried out in this thesis allowed us to determine that the thickness of the Complex is formed by an amalgam of small mafic intrusions, mainly bojites and quartz-bojites, which are characterized by a more calcic plagioclase than that corresponding to diorites. These dominant lithologies are associated with a wide variety of minor lithologies, including ultramafic rocks such as olivine hornblendites. The intrusive relationships suggest that the emplacement of the Complex postdates both the main Hercynian deformation phases and the later phases. Mafic rocks are often associated with bodies of biotite granodiorite and show magma mixing relationships with them, with the consequent generation of a wide spectrum of hybrid rocks of tonalitic composition. These relationships indicate the coexistence of basic and acid magmas in a state of partial fusion and raise the possibility of a genetic nexus between the two. The mineral geochemistry reveals the gabbroic affinity of the mafic and ultramafic rocks, and allowed us to obtain pressure and temperature estimates. Whole-rock geochemical data show some compositional dispersion of the bojites, from which at least two evolutionary trends are recognized. The lithologies that make up the Complex define a calc-alkaline trend, and suggest the participation of the mantle in a context of compressive margin with associated subduction. Isotopic data, moreover, indicate that the mantle involved in the petrogenesis of the Complex had a markedly radiogenic component. The bojites could represent small volumes of magma that have separated from mantle-derived magma stagnated at deeper levels or at the base of the crust. The Susqueda Complex, located in a marginal position, attests the petrogenetic processes and complex interactions that preceded (and perhaps also triggered) the main intrusions of granodiorite and monzogranite of the Catalan Coastal Batholith.