El Metamorfismo De Bajo Grado En El Paleozoico POSSE, M

5-734 B. MARISCAL Boletín Geológico y Minero. Vol. 102-5. Año 1991 (735-747)

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Original recibido: Agosto de 1991. Original aceptado: Septiembre de 1991. ABSTRACT The low and very low grade metamorphism in paleozoic rocks (Sistema Ibérico) are described. The paragenesis and con ditions of this metamorphism are determined. Key words: Metamorphism, Low grade, Hercynic, Cordillera Ibérica.

INTRODUCCION cuenca terciaria y forma parte, por tanto, de la rama castellana; el Macizo de Calatayud-Montal La Cordillera Ibérica es una alineación montaño bán queda al noroeste y es parte integrante de la sa en la que predominan los materiales mesozoi rama aragonesa. cos y terciarios. Sin embargo, en su parte cen tral (provincia de Teruel y zona norte de la pro Desde el punto de vista estratigráfico, en el Ma ... vincia de Guadalajara) y en su parte nororiental cizo de Ateca predominan los materiales del Pa (provincias de Teruel y Zaragoza) afloran en una leozoico Inferior, desde el Cámbrico Basal, re dirección NO-SE una serie de retazos paleozoi presentado por la Formación Cuarcita de Bámbo cos que constituyen su núcleo (fig. 1). De entre la, hasta el Ordovícico (parte inferior de la For todos ellos los de mayor extensión son el Macizo mación Cuarcita Armoricana). Falta el resto de de Ateca Y; el Macizo de Calatayud-Montalbán la serie paleozoica. El Macizo de Calatayud-Mon (CAPOTE y GONZALEZ-LODEIRO, 1983), que son talbán, por el contrario, se caracteriza por poseer precisamente el objetivo de nuestro estudio. Am una serie estratigráfica paleozoica muy completa, bos macizos están separados por la Depresión sin apenas lagunas estratigráficas desde el Pre Terciaria de Calatayud-Teruel, que sirve de divi cámbrico (?) hasta el Carbonífero. El Paleozoico soria para la tradicional subdivisión longitudinal postorogénico (Pérmico) ha sido identificado en de la cordillera en dos sectores: el oriental, o ambos macizos, aunque en afloramientos muy re rama aragonesa, y el occidental, o rama castella ducidos y con potencias limitadas (REZNOS y na. El macizo de Ateca queda al suroeste de la SAUQUILLO DEL ALCAZAR en la rama castella na y FOMBUENA en la rama aragonesa). (1) Opto. Geología Museo Nacional Ciencias Naturales La estratigrafía de los materiales de estos ma CSIC. José Gutiérrez Abascal, 2. 28006 Madrid. cizos paleozoicos ha sido descrita por numero (2) Opto. Estratigrafía. Instituto Geología Económica CSIC. sos autores, ya desde el siglo pasado. Las pri Univ. Complutense. 28040 Madrid. (3) Area Petrología y Geoquímica. Opto. Geología. Univ. meras síntesis realmente importantes se deben Zaragoza. 5009 Zaragoza. a LOTZE (1929) y MELENDEZ (1944). Con poste- 120 121 5- 736 A. APARICIO, J. M. BRELL, R. GARCIA, J. TENA Y J. GOMEZ El METAMORFISMO DE BAJO GRADO EN EL PALEOZOICO DEL SECTOR CENTRAL DE LA CORDILLERA ... 5-737

rioridad se realizan numerosos estudios parcia del Cámaras (BESCOS, 1988; BESCOS et al., les entre los que destacan, en el área involucra 1989). .. da en este trabajo, los de BARTSCH (1966) en ...J ...J ::t la Sierra de la Virgen, ALIAGA (1968) en las Sie Sin embargo, las características de los procesos rras de Vicort y Algairén, CARLS (1965) en la Sie metamórficos que afectan a este Paleozoico no rra de Herrera y la Depresión Axial del Cámaras, han sido estudiados hasta ahora en su aspecto OUARCH (1975) en el Anticlinal de Montalbán, global, a pesar de la importancia que tienen en SCHMITZ (1971) al norte de Ateca, JOSOPAIT la evolución de este sector del Macizo Hespé (1971) entre Ateca y Daroca, y SCHEUPLEIN rico. En este sentido, la baja intensidad del me (1970) entre Daroca y Calamocha. La nomencla tamorfismo que afecta al Paleozoico, junto con tura estratigráfica actualmente en uso en este la monotonía litológica que le caracteriza, pue área es obra de numerosos autores, aunque las den explicar la ausencia de este tipo de datos. contribuciones principales se deben a UÑAN y No obstante, en áreas relativamente próximas, TEJEFlO (1988) para el Precámbrico(?) del Grupo como la Sierra de la Demanda, e incluso en otras Paracuellos, LOTZE (1929, 1958, 1961) para el zonas del sector central de la rama castellana al ]~ Cámbrico Inferior y Medio, WOLF (1980) para el go más meridionales que las consideradas en Cámbrico Superior - Ordovícico Inferior, VILLAS este trabajo, ya se han publicado algunos datos ( 1983) para el Ordovícico Superior - Si !úrico, previos sobre la intensidad del metamorfismo. CARLS y GANDL (1967) para el Silúrico - Devóni• APARICIO et al. (1988) analizan en términos me co lnferio.r, CARLS y LAGES (1983) para el De tamórficos diferentes afloramientos paleozoicos vónico Medio y Superior, y QUARCH (1975) para de las provincias de Teruel y Guadalajara en una el Carbonífero. sucesión estratigráfica que abarca el Ordovícico• La estructura y deformación de este paleozoico Si lúrico. Igualmente APARICIO et al. (1991) des ha sido descrita recientemente por VILCHEZ criben el metamorfismo de los materiales paleo (1984). TEJERO (1987) y TORRES (1989). A una zoicos (esencialmente cámbricos) de la Sierra de escala mayor, para el conjunto de la Cordillera la Demanda. Ibérica, destacan las síntesis tectónicas clásicas de LOTZE (1929). JULIVERT (1954) y JULIVERT et al. (1974), y en los últimos años, la de CAPO TE y GONZALEZ-LODEIRO (1983). La relación es METO DOS tructural del Paleozoico de la Cordillera Ibérica En el sector central de la Cordillera Ibérica el y el del Macizo Hercínico ha sido tratada por estudio del metamorfismo se realizó a partir de LOTZE (1954), JULIVERT et al. (1974) y GOZALO la selección de un número significativo de mues y UÑAN (1988). tras, tanto en cuanto a los niveles estratigráficos En cuanto al estudio del metamorfismo regional representados, como a la extensión superficial de los materiales paleozoicos, son muy escasos que definen, tratándose de determinar las carac los trabaj9s con los que se cuenta en la zona. terísticas del metamorfismo en los diferentes Destaca el de FERNANDEZ-NIETO et al. (1985) en niveles y su variación espacial. El principal in el Cámbrico Medio - Tremadoc de los alrededo conveniente para ello surge de las propias ca res de Calamocha (Macizo de Ateca). A un nivel racterísticas litológicas de las rocas constitu más puntual, MARTIN GUILLEN et al. (1987) iden yentes, en donde las composiciones cuarcíticas tifican un interestratificado tipo corrensita en el predominan sobre las pelíticas. Las muestras se Precámbrico del Grupo Paracuellos (Macizo de leccionadas corresponden siempre a metapelitas Calatayud-Montalbán). con un alto porcentaje de fi losi 1icatos (superior al 60 por 100) y se han eliminado aquéllas con No existen estudios petrológicos que sinteticen contenidos en cuarzo y carbonatos relativamen las características de las rocas sedimentarias del te elevados. Esta situación ha obligado a que paleozoico de toda la Cordillera, y sólo se han algunos niveles estratigráficos estén poco o nada analizado puntualmente zonas restringidas en el representados. Cámbrico y el Silúrico de las Sierras de Vicort y Algairén (NAVAS, 1986; NAVAS y TENA, 1987; El estudio de las paragénesis se hizo en base a MATEO, 1987) y en el Devónico de la Depresión microscopía óptica y difractogramas obtenidos

122 123 (.11

TABLA 1 -.¡ w Composición de las muestras analizadas y principales parámetros de interés metamórfico 00

e: •O ·¡; .g"' "'o .8"' ~ ~ e:~ " ~ ~ ~ 'O.,, ~ a: ·- L -~" -¡¡"' :¡:; " a: o·; e: g " -~ o ~ -~ w w a. o ., o '-~ o"' g o ~-~ ;¡: > g ·-o o e> e o "'·~ ·¡;, -~ -' <( o =:., o·;: c:" E" "' "' o "' "'O L o.I:; L.::. ~ "' o o E ~,t:; e :::¡ w r:!: fg -o ·-"' a. o L al " " ><'. ¡¡: "' e:" ÜQ) u.o"' ., ::¡;" 8 u: u. ¡¡:" ~ u"' ü ltl -e:"'., ><'. 3:: ¡g g ~ MN ~E - a. t=O C-17 20 80 lnd. 60 28 12 5.4 1.506 1.996 0.38 0.38 100%2MI Ca 2 C-3 30 65 5 29 30 18 23 3.5 5 1.504 1.998 0.57 0.50 100%2MI Ca 4 l/E C-4 14 86 52 14 28 6 4 4.6 1.504 1.998 0.59 0.45 100%2MI Ca 4 C-5 21 74 5 45 8 35 12 3.5 4 1.507 1.997 0.39 0.43 100%2MI Ripidolita Ca 4 l/CI ~ C-9 20 75 5 68 5 1.7 1.991 0.31 80%2MI 0.10 Ca 4 22 10 lnd. 1.500 0.41 )> Ca 4 C-16 14 75 7 56 26 12 6 35 5 1.505 1.995 0.38 0.37 100%2MI ~ C-18 28 60 12 58 18 24 3 u 1.503 1.998 0.38 0.45 100%2MI Ripidolita Ca 4 :D C-19 20 72 8 57 24 18 35 5 1.502 1.995 0.46 0.36 100%2MI Ca 4 o C-21 20 80 lnd. - 48 15 14 23 3 3~ 1.508 1.992 0.28 0.45 100%2MI 0.10 Ca 4 9 C-23 15 80 lnd. 5 95 5 lnd. 5 2.1 1.500 1.991 0.41 0.28 70%2MI 0.10 Ca 4 ~ l/CI ~ C-24 22 71 7 35 65 3.5 4.1 1.501 1.994 0.42 0.34 100%2MI Ca 4 :D C-1 16 84 1.995 0.39 100%2MI Or 6 m"' 95 lnd. 5 4 3.6 1.502 0.38 r C-8 16 84 100 6 1.8 1.502 1.999 0.34 0.40 100%2MI Or 6 ..... C-10 30 64 6 45 30 25 4 3.5 1.503 1.995 0.46 0.50 100%2MI Ripidolita Or 6 ':D N C-11 14 86 lnd. 80 5 15 lnd. 5 3 1.502 1.999 0.36 0.22 40%2MI Or 6 Cl ~ )> C-12 16 80 4 - 65 7 33. __ lnd. 4 5.5 1.504 1.998 0.42 0.33 100%2MI Clinoeloro Or 6 :D o C-13 12 81 7 70 18 12 4 3.6 1.505 1.997 0.35 0.35 100%2M 1 Or 6 :¡; C-14 15 82 8 60 18 22 3 2.5 1.501 1.997 0.33 O.39 100%2M 1 Or 6 6 < C-15 15 85 67 21 12 4 3.2 1.501 2.000 0.48 0.32 90%2MI Or __, Or 6 C-20 17 88 5 76 16 8 3.5 5.1 1.504 1.991 0.40 0.32 90%2MI 0.10 mz C-22 10 90 90 6 4 6 1.8 1.503 1.985 0.32 0.24 40%2MI 0.6 Or 6 )> C-6 19 77 4 (Fptos) 42 10 38 10 3.5 3.3 1.502 2.002 0.47 0.38 100%2MI Ripidolita Or 6 -< C-7 14 86 100 lnd. 6.5 2 1.501 1.995 0.40 0.26 60%2MI Or 7 ~ 7 C-2 15 80 5 - 88 12 4 5.6 1.506 2.001 0.36 0.37 100%2MI Or oCl A-9 28 66 6 72 6 22 3.5 4.7 1.509 1.995 0.46 O.SO 100%2MI Ripidolita Pe 1 ;:: m l/CI N A-15 32 40 8 74 26 3 5.2 1.506 1.993 0.35 0.28 70%2MI Pe 1 A-1 17 73 lnd. 83 5 12 2.5 5.2 1.504 1.996 0.40 0.42 100%2MI Ca 2 A-7 12 88 72 6 22 3 7.0 1.507 1.996 0.46 0.43 100%2MI Ripidolita Ca 2 l/CI A-8 19 81 85 lnd. 7 8 3 4.5 1.506 1 .994 0.38 0.48 100%2MI Ca A-10 14 86 lnd. 84 lnd. 10 6 3.5 0.8 1.511 1.994 0.28 0.48 100%2MI Ca 2 A-32 25 75 81 5 14 4 4.1 1.504 1.997 0.42 0.52 100%2MI Ca 2 Cl/V A-33 37 63 lnd. 78 lnd. 22 3 5.0 1.503 2.000 0.44 0.50 100%2MI Ca 2 A-41 18 82 82 12 6 2.5 1.8 1.505 1.995 0.46 0.44 100%2MI Ca 2 A-48 16 84 65 21 14 2.5 16 1.507 1 .996 0.56 0.46 100%2MI Ca 2 l/CI A-3 19 81 88 lnd. 12 4 4.4 1.505 1 .997 0.29 0.22 40%2MI Ca 3 A-4 6 84 lnd. 100 4 5 1 .503 2.000 0.43 0.32 90%2MI Ca 4 l/CI A-5 25 75 74 5 12 9 3.5 5.6 1.504 1.996 0.37 0.26 60%2MI Ca 4 l/CI

"' ~1111P>l1j1illfll~l111111111111

4 0.38 100%2MI Ca 9 3.5 6.5 1.503 1.999 0.33 86 lnd. 82 lnd. 9 Or 6 A-6 14 4 4.0 1.502 1.996 0.40 0.37 100%2MI 85 lnd. 100 Or 6 A-12 15 4 6.0 1.503 1 .997 0.43 0.40 100%2MI 100 Or 6 A-13 11 89 1 .998 0.39 0.43. 100%2MI Ripidolita lnd. 23 3.5 5.1 1.504 A-14 29 81 77 l/CI Or 6 2.000 0.42 0.42 100%2MI Clinocloro 45 5.1 1.502 A-16 28 62 5!i l/CI Or 6 2.5 8.7 1.507 1.995 0.33 0.56 I00%2MI 84 16 Or 6 m A-17 24 76 lnd. 1.997 0.49 0.43 100%2MI Ripidolita r 22 3 6.2 1.502 A-18 19 75 6 78 ;:: l/CI Or 6 m 1.998 0.38 0.44 100%2MI Ripidolita 29 lnd. 3 7.7 1.498 ~ A-19 25 75 lnd. 71 Cl/V ;:: 0.20 35%2MI Or 6 o 7 4 5.5 1.504 1.997 0.37 :D 78 lnd. 86 7 Or 6 .,., A-20 22 3.5 3.7 1 .505 1.995 0.39 0.40 100°lo2MI 77 100 Or 6 C/l A-21 18 3 5.8 1 .502 1.996 0.48 0.37 100%2MI ;:: 81 5 14 A-22 21 75 4 o Cl/V Or 6 o 4.5 2.6 1 .502 1 .996 0.39 0.42 100%2MI m 95 5 Or 6 A-23 16 84 5 3 1.501 1.995 0.41 0.20 35%2MI 93 A-24 18 82 "'~ Cl/V 6 0.34 100%2MI Or o 6 3.5 6.8 1 .501 2.000 0.30 lnd. 94 Cl A-25 6 94 :JJ Cl/V Or 6 )> 4 2.0 1.504 1.997 0.54 0.39 100%2MI o 95 5 A-26 8 92 lnd. o Cl/V 6 0.20 35%2MI Or m 8 4 4.5 1 .501 2~ o~ z lnd. 84 8 Or 6 A-27 12 88 4 4.4 1 .500 1~ o~ 0.32 90%2MI m 87 lnd. 13 Or 7 r A-28 11 89 3.5 6.4 1.509 1~ o~ 0.38 100%2MI .,, 7 100 Si 9 A-11 14 79 6 1.8 1.500 1~ o~ 0.48 100%2MI )> 94 r A-29 10 85 5 m Cl/V Si 10 o 8 1.4 1.498 1.994 0.30 0.34 100%2MI lnd. 10 Q ..... 26 74 100 0.46 100%2MI Si N A-30 24 8 1 .4 1.504 1.998 0.37 (") 67 lnd. Si 10 U1 A-31 12 88 15 1 .2 1.501 1.994 0.71 0.25 50%2MI o 12 5 lnd. 21 10 26 84 ind. 62 1.995 0.52 0.30 90%2MI Si o A-34 lnd. 12 15 1.2 1.501 m 11 89 73 15 r A-35 l¡CI 0.24 40%2MI D 12 C/l 12% lnd. 17 1.3 1.505 1 .994 0.65 m 92 70 18 (") A-36 8 l/CI --1 0.28 D 12 o 10 1.2 1.49~ 1.991 0.55 0.28 70%2MI :D lnd. 8% 12 81 5 92 0.26 50%2MI D A-37 14 8 10 12 1.3 1.499 1.994 0.28 (") 82 lnd. lr.d. m A-38 5 95 z l/CI D 12 --1 10 1.2 1.496 1 .998 0.45 0.22 40%2MI :JJ 90 lnd. 10 )> A-39 15 85 r Cl/M 10% 13 1.994 o.so 0.24 45%2MI D o 10 1/M 5% 14 - 1.498 m 96 35 40 0.38 100%2MI H 14 A-40 4 6.5 2.1 1.504 1.997 0.48 r 92 8 H 14 )> A-42 10 90 7 2.0 1.500 1 .995 0.35 0.36 100%2MI 100 H 16 (") A-43 6 94 8 1.7 1.501 1.997 0.46 0.38 100%2MI 93 7 lnd. H 16 o A-44 11 89 6 1.5 1.503 1 .993 0.41 0.36 100%2MI :D 92 8 H 16 ~ A-45 14 86 5 1.8 1.501 1.997 0.51 0.38 100%2MI r 100 lnd. H 16 r A-46 9 91 6 2. 1 1.504 1.992 0.41 0.32 100%2MI 0.10 m 100 lnd. :D A-47 8 92 ~

1nterestratificados: 1/E (1 lita/Esmeetita). l/CI (llita/Clorita). Cl/E (Clorita/Esmeetita). Cl/V (Clorita/Vermiculita). CJ'I D: Devónico. H: Carbonífero. Ca: Cámbrico. Or: Ordovícico. Si: Silúrico. -.¡ w lnd.: Indicios. CD EL METAMORFISMO DE BAJO GRADO EN EL PALEOZOICO DEL SECTOR CENTRAL DE LA CORDILLERA ... 5- 741 5- 740 A. APARICIO, J. M. BRELL, R. GARCIA, J. TENA Y J. GOMEZ

dovícico al Silúrico y Devónico, para descender en un espectrómetro PHILIPS PW 1130 con una • ces tan sólo en cristales pequeños y aislados), "1 " bruscamente en el Carbonífero, situándose en va unidad de control PW 1710 según la metodología b X la biotita ha podido ser localizada en algunas lores similares al Silúrico Inferior. y elaboración descrita en APARICIO et al. (1988). muestras desde el Precámbrico (?) y Cámbrico Entre el Precámbrico y el Cámbrico se aprecia Un esquema de la situación de las muestras ob hasta el Devónico; tan sólo el Carbonífero no también una pequeña inversión en sus valores, tenidas, así como de la distribución y localiza la incluye. aunque se debe tener en cuenta la pequeña ex ción de los diferentes niveles estratigráficos, Entre los feldespatos, muy abundantes en las sa tensión del afloramiento precámbrico (Pizarras se puede observar en la figura 1. Para e!lo se mitas de toda la Ibérica, la plagioclasa es normal . de Paracuellos) y el limitado número de mues • 1 han tenido en cuenta, además de la bibliogra mente visible (ópticamente) en forma de peque tras analizadas (A-9 y A-15). fía existente, toda la información cartográfica ños cristales de composición albítica, mientras '1 hasta ahora publicada por el ITGE (Hojas geoló• que el feldespato potásico, no se ha determina 1 "/\ El parámetro 060 varía de 1,498 a 1,507, encon gicas 1/50.000 números 351 - Olvega, 352 - Ta .r- ---··. ------,--.------trándose valores inferiores a 1,500 (que caracte do su presencia ópticamente, quizá por su difícil ..t.JllOUIZOHA buenca, 381 - lllueca, 409 - Calatayud, 410 - La distinción del cuarzo. Ambos minerales han sido • rizan la anquizona) en las muestras devónicas, - -~ ------e •-b- -o-•- - - -e------Almunia, 437 - Ateca, 438 - Paniza, 464 - Used, considerados de neoformación, al presentarse in ." ..... aunque en el resto de las unidades no se ha po • Q e e ddio apreciar el crecimiento característico de 465 - Daroca, 491 - Calamocha, 492 - Segura de cluidos en rocas donde se han superado amplia este valor con la intensidad del metamorfismo los Baños, 493 - Oliete, 518 - Montalbán, y Hojas mente las condiciones físicas apropiadas para su (PADAN et al., 1982). Tan sólo en una muestra geológicas 1/200.000 números 31 - Soria, 32 - Za desaparición como minerales detríticos. (A-1 O) se alcanzan valores superiores a 1,510, ragoza y 40 - Daroca. 0.1 G.1 O,l 0.4 1.1 0,1 !.!!!:!!.!.. La clorita se presenta como pequeños cristales •OTtTA 1 •OTI'H + MOIC:OW'ITA 1 H .. CUTA 1 MOMOVIT& 119011 que expresarían la entrada en la zona de la bioti Para una mejor comprensión de la situación es o como porfiroblastos de tamaño reducido. ta (WEAVER, 1984). En este sentido, los valores tratigráfica se ha preferido referenciar la estra medios más bajos del politipo 2 Mi de la mica tigrafía en función de las formaciones más ca La existencia de carbonatos sólo se ha determi se sitúan en el Devónico, volviendo a crecer en racterísticas del sector nominadas por los dife nado en tres muestras (A-5, A-38 y A-40). perte a el Carbonífero. Aunque WEAVER (1984) indica rentes autores que las estudiaron, modificadas necientes al Devónico y Carbonífero, y siempre un aumento del parámetro 004/002 con la inten en parte en este trabajo. Estas modificaciones en muy pequeña cantidad. •• DIAGENESIS sidad del metamorfismo, en las rocas aquí estu han consistido, fundamentalmente, en la unión o diadas no ha poddio ser comprobado. ocasional de varias formaciones en una sola, de : ANOUIZONA bido a similitudes litológicas en unos casos y a 5 • '' ' ' ' o INTENSIDAD DEL METAMORFISMO ------·- - - --O

(1-969) (fig. 2). con la delimitación de los campos 0.1 o,z 0,3 0.4 ,. o,e l(OOI) tes unidades estratigráficas. Prácticamente en MINERALOGIA lcMtJ de epizona, anquizona y diagénesis. En niveles BtoTITA 1 8'0TITA + MOSCOVITA 1 f'f ...tfA 1 ~ casi todas ellas se mantiene constante la pre En la tabla 1 se describe la composición minera epizonales las muestras corresponden en su ma sencia de ilita, clorita, feldespatos, interestrati yor parte a rocas del Cámbrico, tanto en la rama Figura 2.-Diagrama de ESOUEVIN con la proyección cados, caolinita, esmectita y en algunos casos lógica de las muestras seleccionadas, la unidad de las muestras estudiadas. a) Rama occidental (cas estratigráfica a la que pertenecen, así como los occidental (castellana) de la Cordillera (donde tellana). b) Rama oriental (aragonesa). Simbología: Cámbri biotita. A partir del Silúrico Superior se sitúa la parámetros metamórficos más significativos (In son más extensos los afloramientos del Cámbri co (Fm. 2, ,. Fm 3, ei Fm 4, Ol: Ordovícico (Fm. 6, entrada de pirofilita, que persiste en el Devóni• dices de Cristalinidad de la llita según KUBLER co), como en la oriental (aragonesa); algunas • Fm 7'. .6.): Silúrico (Fm. 9, l;I Fm. 10, ~ ); De co. En el Carbonífero desaparecen clorita, feldes (1968) y WEAVER (1960)), etc., a partir de los muestras del Ordovícico, fundamentalmente 'de vónico (Fm. 12, + Fm. 13, X); Carbonífero (Fm 14, V patos, biotita e interestratificados. Fm 16, Al- diferentes difractogramas realizados. la rama oriental, se sitúan también en la epizona. Estas asociaciones indican que las condiciones Por tratarse en todos los casos de pelitas las El mayor número de muestras se localizan en la metamórficas de las series inferiores (hasta el observaciones al microscopio son de escasa uti anquizona, donde aparecen mayoritariamente pro Silúrico Superior) debieron ser muy similares: lidad en cuanto a la identificación mineralógica, yectadas las rocas ordovícicas y cámbricas. En muestras del Silúrico (A-34 y A-35) y una del De el conjunto clorita+ilita+caolinita y cuarzo+ aunque se han podido determinar minerales cuya el campo de la diagénesis se sitúan principal vónico (A-36) las que alcanzan los valores más +clorita+ mica se sitúa en unas condiciones de presencia, en cantidades reducidas, no es detec mente muestras del Silúrico - Devónico - Carbo altos de todo el conjunto. 225-320º C y aproximadamente 2 Kb de presión (VELDE, 1964; MAXWELL y HOWER, 1967; RAO, table por Rayos X. En algún caso, corno ocurre nífero, junto a muestras aisladas del Ordovícico Si nos referimos a los valores medios del índice 1977; NOACH et al., 1987). La propia asociación con los minerales opacos y turmalina, no tienen del sector occidental. Dentro del campo diage de cristalinidad de la ilita (KUBLER) para cada interés para el estudio del metamorfismo, pero nético resulta especialmente llamativo que las cuarzo+clorita+microclina ocurre para VELDE nivel estratigráfico (tabla 2), se observa un pro en otros, como ocurre con la biotita, su presen muestras del Carbonífero manifiestan, en conjun (1964) a una T =300º C. gresivo crecimiento de su valor desde el Cám cia suele ser determinante en la evaluación del to, menor índice de KUBLER que las muestras del brico al Ordovícico, con un fuerte salto del Or- La presencia esporádica de biotita nos situaría, proceso metamórfico. Aunque muy escasa (a ve- Silúrico y Devónico, siendo precisamente dos 127 126 5-742 A. APARICIO, J. M. BRELL, R. GARCIA, J. TENA Y J. GOMEZ EL METAMORFISMO DE BAJO GRADO EN EL PALEOZOICO DEL SECTOR CENTRAL DE LA CORDILLERA. .. 5-743

TABLA 2 tibie con estas condiciones. REYES y CARDILE rico Superior - Devónico unas condiciones de Valores medios de los índices de Kubler (1989) limitan la estabilidad de la esmectita a 310± 10yP=1 Kb. temperaturas comprendidas entre 40 y 320º C. El Carbonífero, por el contrario, contiene una Formación Ntímero Valores medios paragénesis muy restringida, con la coexistencia Cronoestratigrafía estratigráfica muestras l. Kubler A estos factores hay que añadir la coexistencia, en algunos casos, de interestratificados Clorita/ de cuarzo + ilita ± caolinita, lo que rebaja con Carbonífero ...... 16 4 6.25± 1.08 Vermiculita en materiales que abarcan desde el siderablemente las condiciones. De hecho la des Carbonífero ...... 14 2 6.75±0.28 Cámbrico al Silúrico Inferior, lo que implica igual aparición de la asociación ilita+clorita determi Devónico ...... 13 1 14 :±-0 mente unas condiciones térmicas que no superan na una T::;; 200º C (NOACH et al., 1987). y la for Devónico ...... 12 4 12.25±2.86 mación de ilita a partir de esmectita y la estabi Silúrico ...... 10 4 11.5 ±3.5 los 350º C (WEAVER, 1984). Nos encontramos, Silúrico ...... 9 1 6 ± pues, que las condiciones del metamorfismo que lidad del politipo 2 MI de la mica requiere unas Ordovícico ...... 7 5 5.2 ±1.2 afecta a la secuencia- estratigráfica desde el condiciones próximas a 200° C. En el Carbo Ordovícíco ...... 6 27 3.87 .±.0.83 Precámbrico al Silúrico Inferior deben situarse nífero tan sólo una muestra presenta indicios de Cámbrico .. . 4 13 3.73±0.60 esmectita, lo que corrobora unas condiciones Cámbrico ...... en temperaturas = 320" c y presiones próximas 3 1 4 ±O muy cercanas a su límite superior de estabili Cámbrico ...... 2 7 3 ±0.47 a los 2 Kb. En este sentido, FERNANDEZ NIETO Precámbrico ...... 1 2 3.25+0.5 et al. (1985) establecen también que el metamor dad. Las presiones debieron situarse en valores fismo del Paleozoico Inferior en el área de Santed inferiores a 1 Kb. es característico de baja presión, si bien indi can unas temperaturas sensiblemente inferiores TABLA 3 a las aquí determinadas. Paragénesis de fas muestras estudiadas DISCUSION Es a partir del Silúrico Superior cuando se pro Durante el metamorfismo hercínico que afectó duce la desaparición de la caolinita y la entrada al área paleozoica de la Cordillera Ibérica. dos Formación de pirofilita, al mismo tiempo que se sigue man Cronoestratigraf ia estratigráfica Paragénesis zonas de máxima intensidad metamórfica (epi teniendo la existencia esporádica de biotita junto zonal) se sitúan en los extremos norte y sur de 16 Oz+l±K a clorita y feldespatos. Las condiciones de for ambas ramas oriental y occidental, si bien en la Carbonífero ...... mación de la pirofilita a partir de caolinita están 14 Oz+l±K rama occidental el máximo quedaría enterrado hoy en día bien establecidas (VELDE y KORN bajo los materiales terciarios que la bordean. 13 Oz+l+Cl+l/Cl+l/E+K PROBOST, 1969; DUNOYER DE SEGONZAC, 1969; Devónico ...... Este conjunto de máximos quedaría situado so 12 Oz+l±Cl±Pl±l/Cl±E±Py±Bi FREY, 1970; THOMPSON, 1970; VELDE, 1972, 1977; HAAS y HOLDAWAY, 1973; FREY et al., bre materiales de edad Cámbrica. 10 Oz+l+Cl±FK±Cl/V±E±Py±Bi 1988; NORRIS, 1986; MARUMO, 1989 ... , etc. En Silúrico ...... Otro máximo de menor intensidad se sitúa so general se admite una T de 300'º C como el lí• bre las zonas centrales de la Cordillera Ibérica, 9 O~+l+Cl+Pl+Bi... mite inferior para su crecimiento, con presiones en áreas ocupadas por el Ordovícico. La mínima 7 Oz+l±FK±K±E Ordovícico ...... de 1 a 2 Kb. intensidad metamórfica se localiza al sur de la 6 Oz+l±Cl±FK±Pl±Cl/V± l/Cl±K±E±Bi En esta paragénesis, el conjunto ilita-1-clorita y rama oriental dentro del Silúrico, Devónico y Car 4 Oz+l±Cl±FK±Pl±l/CI± l/S±K±E la aparición y coexistencia de biotita y pirofilita bonífero. Esta situación queda reflejada en la Cámbrico ...... 3 Oz+l+l/Cl+K expresarían unas condiciones térmicas compren distribución de las isolíneas que marcan los ín• 2 Oz+ 1±CI ±FK±PI ± l/CI ±Cl/V + K± E± Bi didas entré los 300º y los 320º C. dices de cristalinidad (fig. 3), en donde se ob ¿Precámbrico? ...... Oz+I ±CI+ PI± l/CI ± K± Bi serva que las variaciones en la intensidad del La forma.ción de pirofilita en la serie Silúrico metamorfismo se sitúan en la dirección NO-SE Superior - Devónico y no en niveles estratigráfi (el mismo sentido que marca el eje de la cordi Oz: Cuarzo. 1: llita. CI: Clorita. FK: Feldespato potásico. PI: Plagioclasa. Py: Pirofilita. Bi: Biotita. cos más profundos donde igualmente existe cao llera), con ciertas rupturas de las isolíneas en K: Caolinita. E: Esmectita. M: Moscovita. linita debe estar producido por un descenso de 1nterestratificados: /. esta misma dirección, correspondiendo a los ac la presión a valores próximos a 1 Kb, de acuerdo cidentes tectónicos que limitan los afloramien con las condiciones de transformación de caoli nita a pirofilita apuntadas por VELDE y KORN tos paleozoicos. por otro lado, próximos a su límite inferior de es DE, 1977). Tan sólo en una muestra se localizan PROBOST (1969) en 310º C y 1.050º C bars. Así. La comparación de los resultados obtenidos con interestratificados de l/E, lo que significa tam tabilidad (325º C), ya que no se han llegado a su tendría una explicación adecuada el descenso en los correspondientes a los metamorfismos epizo bién temperaturas próximas a su límite superior perar las condiciones de estabilidad de la clorita el valor del parámetro 060 a 1,498, que, de acuer nales y anquizonales de otras áreas metamórfi• de estabilidad, cercanas a los 300º C (HORTON, (unos 350º C (MCDOWELL y ELDERS, 1980)). Esto do con SASSI y SCOLARI (1974). indica un des cas próximas al eje central de la Cordillera Ibé 1985; WEAVER, 1984). coincide con el límite de estabilidad de l.a caoli censo de presión. rica, como es la Sierra de la Demanda (APARI nita a 2 Kb (VELDE y KORNPROBOST, 1969; VEL- La presencia de esmectita siempre sería compa- De esta forma se pueden asignar al tramo Silú- CIO et al., 1991). nos lleva a considerar que al

128 129 9 5-744 A. APARICIO, J. M. BRELL, R. GARCIA, J. TENA Y J. GOMEZ EL METAMORFISMO DE BAJO GRADO EN EL PALEOZOICO DEL SECTOR CENTRAL DE LA CORDILLERA. .. 5-745

igualmente, pirofilita, manifestando condiciones tro del proyecto «El metamorfismo de bajo gra similares a las del Silúrico del área central de do en el área hercínica española». A C. Sán la Cordillera Ibérica. chez y J. Arroyo por los trabajos de delineación. A A. Viloria, M. Castillejo, A. Fernández y A. Cal duch, que realizaron la preparación de las mues tras, y M. C. Sendra, la composición del tra CONCLUSIONES bajo. No se aprecian variaciones en las características del metamorfismo, ni en las paragénesis, entre el grupo Paracuellos, que algunos autores asignan al Precámbrico, y el Cámbrico. REFERENCIAS La única discontinuidad que se aprecia en el gra ALIAGA, A. (1968): Geologische untersuchungen in den Ost do metamórfico se sitúa entre el Devónico y el /ichen lberischen ketten nordlich des Rio Jalan (Zaragoza/ Spanien). Diss., 99 pp., Munster. N Carbonífero. ; : Se aprecia una anomalía local en la relación en tamorfismo de Jos afloramientos paleozoicos de las Sierras tre el Silúrico-Devónico y el Carbonífero en cuan de Rata, Mojón Alto, Albarracin, Menera y Ventosa, en '~~>NT/\t flf./'4 to a los valores de los índices de cristalinidad Ja Cordillera Ibérica (provincias de Guada/ajara y Teruef). de la ilita, comprobándose que el Carbonífero Bol. Geol. Min .. 99, 847-854. a e presenta unos valores más pequeños (mayor in APARICIO, A.; BRELL, J. M., y GUARAS, B. (1991): El Figura 3.-Distribución de la intensidad del metamorfismo tensidad del metamorfismo) que el Silúrico Su Metamorfismo Hercínico de la Sierra de La Demanda (pro en el sector paleozoico de la Cordillera Ibérica según iso perior - Devónico a pesar de que sus paragénesis vincias de Logroño y Burgos). Bol. Geol. Min .. 102, 240-246. líneas determinadas por la variación de los índices de KUBLER. a) Distribución de isolíneas en el Paleozoico. indican un metamorfismo decreciente. BARTSCH, G. (1966): Geologische untersuchungen in den Ost/ichen Jberischen Ketten Zwischen Rio Jalan und der b) Distribución de isolíneas en los sistemas Cámbrico Una fuerte diferencia se aprecia, igualmente, en Ordovícico. e) Distribución de isolíneas en los sistemas strasse Miedes-Godos-Gariñena (Spanien). lnst. Univ. Muns Silúrico, Devónico y Carbonífero. la comparación entre la serie metamórfica or ter (inéd.), 120 pp. dovícica del sector central de la Cordillera Ibé ,. '.;:;,. .... M.1",1A BESCOS, J. M. (1988): Estudio petrol6gico de las rocas rica y los afloramientos de Sierra Menera (sec fosfáticas y litológicas asociadas del Silúrico-Devónico de tor sur). Por el contrario, el Cámbrico, el Silúrico la Depresión del Río Cámaras (Zaragoza-Terue/1. Tesina de y el Carbonífero presentan una mayor identidad Licenciatura. Dep. Geología. Univ. Zaragoza, 105 pp. (iné aquí obtenidas para el Carbonífero (Namuro - en términos metamórficos. dita). Westfaliense) del área de Montalbán. En secto res hercínicos algo más alejados de la Cordillera Independientemente de que algunas de estas BESCOS, J. M.; SORIANO, J .. y TENA, J. M. (1989): Dife renciación geoquímica durante los procesos de recristali 1-0érica, en los materiales carboníferos de la anomalías pueda estar reflejando la no muy exac zación en apatitos sedimentarios. 111 Congr. de Geof. de cuenca Ciñera-Matallana (León), con edades algo ta ubicación estratigráfica de las formaciones, España. t. l. 23-44. superiores (Estefaniense) y paragénesis que in realizada en función de los datos y bibliografía CAPOTE, R.. y GONZALEZ-LODEIRO, F. (1983): La estruc actualmente existente, es evidente que otras '-' cluyen clorita, GALAN et al. ( 1978) definen con tura hercinica en Jos afloramientos paleozoicos de Ja Cor diciones térmicas similares, si bien las presio circunstancias pueden estar reflejándose en es dillera Ibérica. Libro Jubilar J. M. Ríos, t. 1, 513-529. nes se manifiestan superiores (2,5 Kb). tos hechqs, bien como las apuntadas por APARI CIO et al. (1988) respecto a la proximidad de las CARLS, P., y GANDL, l. (1967): The /ower Devonian of the Eastern Jberian Ghaines (NE Spain) and the distribution of b Mayor complejidad se encuentra en las relacio intrusiones graníticas, bien a posibles inversio nes de la intensidad del metamorfismo entre los its Sp!riferacea, Acastarinae and Asteropyginae. lnt. Symp. nes en los procesos metamórficos, o la propia Devonian System .. 453-464. niveles del Ordovícico. Así, tanto en la Sierra de constitución litológica, más o menos permeable CARLS, P.. y LAGES, R. (1983): Givetium und Ober-Devon la Demanda como en las Sierras de Rata (Guada y receptiva al proceso metamórfico, o bien otras menos el Precámbrico (?) y Cámbrico alcanzan, in den Ost/ichen Jberischen Ketten (Spanien). Z. dt. geol. lajara) y Albarracín (Teruel), el Ordovícico pre causas y factores que podrán ser determinados con unas paragénesis muy similares, unas condi Ges. 135, 119-142. senta las mismas características metamórficas, de forma más precisa a medida que avancen los ciones idénticas a las aquí determinadas. La au que a su vez coinciden con las del Cámbrico en estudios sobre el metamorfismo hercínico de DUNOYER DE SEGONZAC, G. (1969): Les mineraux argi sencia de niveles estratigráficos correspondien leux dans la diagenese passage au metamorphisme. Mem. la Sierra de la Demanda y la Cordillera Ibérica. bajo y muy bajo grado en el Macizo Ibérico. tes al Ordovícico, Silúrico y Devónico impiden Sin embargo, en Sierra Menera (Teruel) el Ordo Serv. Carte Geolog. D'Alsace et de Lorraine, 29, 320 pp. establecer una mayor relación. Por el contrario, vícico presenta paragénesis sin clorita, reflejan ESOUEVIN, J. (1969): lnfluence de Ja composition chimique en el Carbonífero de la Sierra de la Demanda, des i/lites sur leur cristallinite. Bull. Centre Rech. Pau - do una intensidad metamórfica que se aproxima AGRADECIMIENTOS al que se asigna una edad Westfaliense, APARI a la existente en el Carbonífero de Montalbán. SNPA, 3. 147-153. CIO et al. (1991) determinan unas condiciones de En los niveles silúricos de las Sierras de Alba Este trabajo fue financiado con la ayuda a la in FERNANDEZ-NIETO, C.; GONZALEZ LOPEZ, J. M .. y GON t< 175º C, es decir, ligeramente inferiores a las rracín (Teruel) y Ventosa (Guadalajara) aparece, vestigación del CSIC número 630/070/27, den- ZALEZ MARTINEZ, J. (1985): El grado de metamorfismo

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