Características petrológicas y geoquímicas de enclaves ...
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Características petrológicas y geoquímicas de enclaves mantélicos y corticales pertenecientes a la región volcánica andina del Norte en Mercaderes, Cauca (Colombia). Adriana Patricia Mora Montes Trabajo de grado para optar al título de: Geocientífico Director: Idael Francisco Blanco Quintero Co-Director: Andrés Rodríguez Vargas Universidad de los Andes Facultad de ciencias Departamento de Geociencias Bogotá D.C- 2016
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Características petrológicas y geoquímicas de enclaves mantélicos y
corticales pertenecientes a la región volcánica andina del Norte en
Mercaderes, Cauca (Colombia).
Adriana Patricia Mora Montes
Trabajo de grado para optar al título de:
Geocientífico
Director:
Idael Francisco Blanco Quintero
Co-Director:
Andrés Rodríguez Vargas
Universidad de los Andes
Facultad de ciencias
Departamento de Geociencias
Bogotá D.C- 2016
Agradecimientos
Quiero expresar mi gratitud hacia los profesores del departamento de Geociencias por
su paciencia y dedicación, especialmente a mi director de tesis Idael Francisco Blanco
Quintero, por su apoyo y enseñanzas. A mi Co-director de tesis Andrés Rodríguez por
darme la oportunidad de estudiar su trabajo, fue un tema muy agradable e interesante.
A la Universidad de los Andes por permitirme vivir tantas experiencias y tantas
oportunidades con grandiosos maestros e increíbles compañeros.
A mis amigos y compañeros por acompañarme y ayudarme en esta etapa de mi vida. A
mi padre Víctor Julio Mora por ser mi guía y mi fuerza para continuar, sin él no
hubiera sido posible llegar hasta acá. A mis hermanos y mi madre por los buenos
momentos y a todas las personas que contribuyeron a la realización de este proyecto,
en especial a A.V, por estar siempre acompañándome.
Gracias
Abstract
The Mercaderes zone is located in the western flank of the Central Cordillera in
Colombia, and contains Mesozoic and Cenozoic rocks of great geologic importance.
The geologic history of this zone is quite controversial because it has been affected by
several tectonic processes like accretions, obductions and subductions. In this zone,
pyroclastic rocks of the Medium Pleistocene called Granatífera Tuffs, and containing
mantellic and cortical xenoliths outcrop.
Four samples of xenoliths were obtained from the Granatífera Tuff in the
Mercaderes zone. The petrographic analysis shows a division in mineralogical
components for the four samples: one sample present quartz + plagioclase and have
crustal signature, while the other three samples present ortopiroxene+ clinopiroxene
and have a mantellic signature. The olivine of these mantellic xenoliths are
recrystallized indicating a high depth origin. On the other hand, an association of
Garnet+ Clinopyroxene can be observed in Garnet- Pyroxenite, Garnet- Peridotite and
Garnet- Pirigarnite.
The geochemical analysis indicated that the xenoliths of the Mercaderes zone
are derived of convergent margins; also, they present similar composition to the
komatities because they have a high content in Mg. The samples are highly enriched in
Cr; as a result, the pyroxenes of these xenoliths present a high green color. The
Geochemical data obtained from orthopyroxene, clinopyroxene and amphibole give us
the composition of enstatite, diopside and edinite, respectively. The EDS points for the
pyroxenes show uralitization process and different composition of pyroxenes.
Thermobarometric calculations suggest pressure and temperature of 1.4 to 1.6 GPa and
1300 to 1355 °C.
Resumen
La región de Mercaderes se encuentra en el flanco oriental de la Cordillera central la
cual hace parte de la Zona Volcánica del Norte, esta región posee rocas del Mesozoico
hasta el Cenozoico. La historia geológica de esta zona es bastante controversial ya que
se ha visto afectada por diversos procesos tectónicos entre los cuales se encuentran
subducción, acreción y obducción. En esta región afloran rocas piroclásticas del
pleistoceno medio llamadas tobas granatíferas las cuales albergan xenolitos en su
interior.
Para esta investigación, cuatro muestras de xenolitos fueron obtenidas de las tobas
granatíferas en la región de Mercaderes. Los análisis petrográficos nos muestran una
división en composiciones mineralógicas para las cuatro muestras: una muestras
presenta composición de Cuarzo + Plagioclasa, mientras que las otras tres presentan
Ortopiroxenos + Clinopiroxeno, por lo cual, una muestra presenta relaciones
mineralógicas corticales, y las otras tres relaciones mineralógicas mantélicas. El olivino
encontrado en las muestras presenta recristalización, lo que podría relacionarse como
profundidad en el manto. Además de esto, se puede observar una asociación de
Granate+ Clinopiroxeno en las muestras de Granate- Piroxenita, Granate – Peridotita y
Granate- Pirigarnita.
Los análisis geoquímicos de los xenolitos de la región de Mercaderes confirman un
origen en una región de margen convergente, también presentan composiciones
similares a las komatitas, como indica su alto contenido en magnesio (> 26 wt%). Las
muestras se ven altamente enriquecidas en Cr razón por la cual los piroxenos de estos
xenolitos presentan colores muy verdes. Las variaciones en elementos mayores nos
muestran las relaciones entre manto y corteza, y nos dan una idea de profundidad
para las muestras analizadas.
Del estudio en microscopio electrónico, se puede observar la textura granulitica de la
muestra y el equilibrio que presentan estos minerales. La química mineral obtenida
para ortopiroxenos, clinopiroxenos y anfíboles, nos da composiciones de enstatita,
diópsido y edenita respectivamente. Los análisis de puntos EDS para los piroxenos nos
muestran procesos de uralitización y diferentes composiciones de piroxenos. Los
cálculos termobarométricos sugieren condiciones de presión de 1.4 GPa a 1.6 GPa, por
otro lado los valores de temperatura varían de 1300 a 1355 °C.
INDICE
Introducción ............................................................................................................................. - 8 -
Marco Geológico ................................................................................................................... - 10 -
Evolución tectónica del occidente Colombiano .......................................................... - 10 -
Región de Mercaderes ...................................................................................................... - 11 -
Toba Granatífera ............................................................................................................... - 11 -
Metodología ........................................................................................................................... - 13 -
Microscopia Óptica ........................................................................................................... - 13 -
Datos Geoquímicos ........................................................................................................... - 14 -
Fluorescencia de Rayos X XRF .................................................................................... - 14 -
Microscopio Electrónico de Barrido ........................................................................... - 15 -
Resultados .............................................................................................................................. - 17 -
Descripción general macroscópica ................................................................................. - 17 -
Datos de óptica mineral ................................................................................................... - 17 -
Descripción general microscópica .............................................................................. - 18 -
Datos de Geoquímica ....................................................................................................... - 21 -
Procedencia del Magma .................................................... ¡Error! Marcador no definido.
Elementos Mayores y Origen ...................................................................................... - 24 -
Imagen BSE ..................................................................................................................... - 28 -
Química mineral ............................................................................................................ - 29 -
Piroxenos ......................................................................................................................... - 29 -
Anfíboles ......................................................................................................................... - 35 -
Termo-barometría.............................................................................................................. - 37 -
Discusión ................................................................................................................................ - 38 -
Conclusiones .......................................................................................................................... - 39 -
Referencias ............................................................................................................................. - 40 -
- 8 -
Introducción
Las rocas volcánicas algunas veces presentan fragmentos de roca de diferente
composición química y origen, los cuales han sido incorporados durante el proceso
de ascenso. Estos fragmentos se denominan xenolitos y muestran las características
composicionales, la presión y temperatura del momento en que son incluidos en el
magma.
Los xenolitos presentan características que indican su desequilibrio químico con el
magma, principalmente coronas de reacción y texturas metamórficas. Estos xenolitos
pueden ser de la corteza media-inferior e inclusive del manto. Los datos
mineralógicos y geoquímicos de los xenolitos son un instrumento importante de
estudio para poder comprender desde el origen y evolución de la corteza hasta la
composición química del manto. La mayoría de xenolitos estudiados en el mundo
se han encontrado en rocas máficas y ultramáficas, estos xenolitos tienen en su
mayoría la presencia de: olivino, clinopiroxeno, ortopiroxeno y hornblenda entre
otros minerales (Ramírez et al, 2008).
En la Cordillera de los Andes se encuentran cuatro zonas con vulcanismo activo.
Estas zonas se han establecido teniendo en cuenta la configuración de los márgenes
activos continentales con las dos placas oceánicas (Nazca y Antártica) (Ramos, 1999).
En estas zonas se han estudiado xenolitos mantélicos, los cuales suelen presentar en
su mayoria composiciones peridotiticas (Coneição et al., 2005). La Zona Volcánica
del Norte (ZVN) se ubica en una de las regiones volcánicas más activas de la
Cordillera de los Andes al sur de Colombia, y se extiende a lo largo de la región de
Cauca, y el Ecuador. En la región de Cauca entre las Cordilleras Oriental y Central
de los Andes se encuentra ubicado el municipio de Mercaderes.
- 9 -
Algunos xenolitos mantélicos y corticales pertenecientes a la región de Mercaderes
han sido descritos y estudiados por varios autores para entender el origen y
evolución de la Zona Volcánica del Norte. Los xenolitos corticales encontrados y
descritos en esta zona son principalmente granulitas, piroxenitas y gneises que
representan las rocas de la corteza inferior (Weber et al., 2002). Por otro lado, los
xenolitos mantélicos difieren en composiciones, pero suelen ser websteritas y
lherzolitas (Rodríguez-Vargas et al., 2005).
En este trabajo se desea realizar un estudio comparativo tanto de xenolitos corticales
como mantélicas pertenecientes a la región de Mercaderes. Este estudio permitirá
profundizar en el conocimiento de esta importante región y a su vez en las
características geológicas del manto y la corteza de la Zona Volcánica del Norte.
- 10 -
Marco Geológico
Evolución tectónica del occidente Colombiano
El Occidente Colombiano se encuentra comprendido entre el flanco oeste de la
Cordillera Central desde la Falla de San Jerónimo hasta la costa pacífica
Colombiana (Moreno Sanchez & Pardo Trujillo, 2002). Esta zona fue definida
como una región compuesta por rocas oceánicas acrecionadas en el borde
continental de la Cordillera Central (McCourt et al,. 1984) durante el Mesozoico
y Cenozoico Temprano (Taboada et al., 2000). A lo largo del flanco occidental de
la cordillera Central se encuentran rocas volcánicas básicas y lavas en
almohadilla asociadas con basaltos komatíticos. El Occidente Colombiano Se
encuentra comprendido entre cinco complejos estructurales diferentes: Complejo
Quebradagrande, Complejo Arquia, Complejo Amaime, Complejo Cordillera
Occidental y Complejo Choco (Moreno Sanchez & Pardo Trujillo, 2002).
El Complejo Quebradagrande se encuentra conformado por rocas meta-
volcánicas y metas-sedimentarias con basamento básico de edad Cretácicas
(Moreno Sanchez & Pardo Trujillo, 2002), y contiene enclaves de rocas
metamórficas más antiguas. Por otra parte, el Complejo Arquia se encuentra
conformado por rocas metamórficas con franjas de rocas sedimentarias y
volcánicas del Cretácico Tardío, y su fase principal de metamorfismo es de edad
Cretácica (Bustamante, 2008).
El Complejo Amaime se encuentra conformado por rocas volcánicas máficas
compuestas en gran parte por masas toleíticas con lavas en almohadillas, con
edad Cretácica (Aspden & McCourt, 1986). El Complejo Cordillera Occidental es
muy parecido al Complejo Amaime, aunque, varios autores lo consideran como
un complejo aparte ya que tiene presencia de fósiles propios del Cretácico
Tardío (Moreno Sanchez & Pardo Trujillo, 2002; Aspden & McCourt, 1986).
- 11 -
Finalmente, el Complejo Choco es conformado por cuerpos ígneos y
sedimentarios de origen oceánico, rocas pelágicas y hemipelagicas, se cree que es
un cuerpo acrecionado al continente durante el Mioceno Medio (Duque, 1990).
Región de Mercaderes
La región de Mercaderes se encuentra en el flanco occidental de la Cordillera
Central, al norte del límite entre los departamentos Cauca y Nariño. Al
occidente de Mercaderes se encuentra la falla Cauca-Almaguer, la cual separa
rocas oceánicas de rocas continentales. Esta región se encuentra en una zona de
transición entre dos provincias geológicas diferentes, por esta razón se pueden
encontrar una gran variedad de litologías con edades diferentes que varían desde
edades Paleozoicas hasta el presente.
La región de Mercaderes se encuentra caracterizada por rocas del Complejo
Arquia y rocas Mesozoicas del Complejo Amaime. Estos dos complejos fueron
cubiertos por secuencias sedimentarias Cenozoicas que incluyen las formaciones
Mosquera y Emita (Weber, 1998). Los xenolitos de esta región se encuentran en
las tobas granatíferas, las cuales se encuentran en depósitos volcanogénicos del
pleistoceno que cubrieron estas secuencias cenozoicas. Estas tobas granatíferas
también forman parte de los centros volcánicos de la cordillera. Estos centros
volcánicos son resultado de la subducción de la placa de Nazca bajo la placa Sur
Americana (Figura 1), por ende, esta zona presenta grandes cambios en la corteza
continental y modificación en el manto (Rodríguez-Vargas et al, 2005).
Toba Granatífera
Las tobas granatíferas se encuentran al sur del municipio de Mercaderes,
incluyendo el municipio de Arboleda al oriente, en los flujos piroclásticos de Rio
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Mayo pertenecientes al Pleistoceno (Murcia & Cepeda, 1991). Las tobas
granatíferas poseen xenolitos mantélicos y corticales, y tienen una extensión de
20 km2 (Weber, 1998). Estas tobas granatíferas representan un flujo de rocas
piroclásticas de edad Pleistoceno (Rodriguez Vargas, et al, 2005). Se ha divido en
dos unidades: Unidad A y Unidad B. La Unidad A se compone de brechas y
tobas lapilli, mientras que la Unidad B se encuentra dividida en tres miembros
(Inferior, Intermedio y Superior; Weber, 1998).
Figura 1 Configuración tectónica de los Andes Colombianos donde se observa la convergencia de la placa de Nazca, adaptado de (
Rodríguez-Vargas et al , 2005).
El miembro inferior se encuentra compuesto por vidrio volcánico, biotita,
plagioclasas, cuarzo y rocas metamórficas (Weber, 1998). El miembro intermedio
comprende tobas lapilli intercaladas con brechas lapilli, que contienen
fragmentos de rocas metamórficas. Finalmente el miembro superior se encuentra
constituido por tobas litificadas con fragmentos de esquistos, cuarcitas, dioritas,
anfibolitas, granulitas, piroxenitas y rocas andesíticas (Weber, 1998)
Mercaderes
- 13 -
Metodología
Para este estudio se utilizaron 4 muestras de xenolitos de la región de
Mercaderes, Cauca, las cuales fueron donadas por Andrés Rodríguez Vargas.
Estas muestras fueron sometidas a diferentes técnicas de análisis para poder
determinar su composición y naturaleza. A cada muestra se le realizó una lámina
delgada para poder realizar un estudio de microscopia óptica en microscopio
petrográfico de polarización. Dos de las muestras más representativas fueron
escogidas para el estudio geoquímico de roca total realizado por medio de XRF
(Fluorescencia de rayos X), además de esto, la muestra más representativa será
sometida a un análisis en Microscopio de Barrido Electrónico (SEM).
Microscopia Óptica
La investigación a través del microscopio óptico es un método clásico de estudio
para el reconocimiento y clasificación de materiales sólidos. En la petrología, la
técnica de microscopia óptica es indispensable para el reconocimiento de
minerales, texturas y asociación de fases, obteniendo así información importante
para poder comprender la génesis sobre la roca de estudio (Raith et al, 2012).
Para la clasificación y descripción de las rocas se necesita el uso del microscopio
petrográfico de polarización. Esta técnica sirve para determinar en primera
instancia los minerales que conforman la roca, además de esto, el estudio de
rocas en microscopio petrográfico ayuda a interpretar y describir las relaciones
entre los cristales que forman la roca. La posibilidad de identificar los cristales
por sus propiedades ópticas han hecho que esta herramienta de estudio sea
esencial en la actualidad (Castro Dorado, 2015).
- 14 -
El microscopio de polarización es un microscopio regular que combina un par
de filtros polarizadores y otros accesorios, fue desarrollado originalmente para
la investigación de estructuras cristalinas como rocas y minerales, pero
actualmente también es utilizado para estudios médicos, biológicos e
industriales. (OLYMPUS, 2016). Para el desarrollo de este trabajo se utilizó el
microscopio de polarización Olympus CX-31.
Datos Geoquímicos
La mayoría de rocas volcánicas son filtradas por una cámara magmática antes de
llegar a la superficie, de esta manera, la composición química primaria es
modificada. Fusión parcial, cristalización fraccionada, mezcla de magmas o
contaminación son procesos magmáticos que modifican la composición química
de las rocas, por lo cual, para resolver los efectos químicos de estos procesos se
requiere el uso de datos geoquímicos.
Los datos geoquímicos han sido utilizados para obtener información sobre los
procesos geológicos y asociaciones minerales que se encuentran presentes en una
muestra de roca. Suelen dividirse en cuatro categorías: Elementos mayores,
Elementos Traza, Isotopos radiogénicos e isotopos estables (Rollison, 1993). Para
este trabajo obtuvimos los datos de elementos mayoritarios solamente.
Fluorescencia de Rayos X XRF
La fluorescencia de rayos X es un método de análisis geoquímico usado
ampliamente para la determinación química de elementos mayores y algunos
elementos trazas. La fluorescencia de rayos X es una de las técnicas más usada en
la obtención de datos geoquímicos, ya que las muestras a analizar no requieren
- 15 -
en su mayoría una preparación o tratamiento costoso, además de esto, estos
análisis son realizados con máquinas específicas que tienen una gran eficiencia
en cuanto a su conformación electrónica, por lo cual puede ofrecer gran
capacidad de análisis, economía, velocidad y operaciones simples (Lim, 2013).
La fluorescencia de rayos X consiste en una irradiación de un rayo X primario a
una muestra, esta irradiación excita rayos X secundarios los cuales poseen
longitud de onda característicos de elementos presentes en la muestra (Lim,
2013). La intensidad de los rayos X secundarios es usada para determinar las
concentraciones de los elementos presentes por una calibración estándar con
correcciones apropiadas.
Los analizadores XRF portables fueron usados principalmente para analizar
plomo en la pintura para la década de los 70’s (Kalnicky & Singhvi , 2001), a
comparación de las maquinas habituales de XRF, las maquinas portables poseen
un haz con diámetro de 1.5 a 8mm (Shugar & Mass, 2012), no suelen detectar
contenidos en álcalis ya que su rango de detección la mayoría de veces va desde
Mg a U. Para este estudio se realizaron los análisis de fluorescencia de rayos X
con una maquina portable X-MET 7500 , la cual posee un tubo de rayos X de 45
kV con ánodo de Rh, tiene la capacidad de analizar los siguientes elementos :
Mg, Al, Si, Ca, Ti, Cr, Mn, Fe , P, S , Cl , Sn, Zr, Zn entre otros, además de esto
posee un rango elemental de Mg – U con límites de detección bajos (Oxford
Instruments, 2016).
Microscopio Electrónico de Barrido
El microscopio electrónico de barrido (SEM) está diseñado para determinar
semicuantitativamente la composición química en una muestra solida a escala
micrométrica, es similar a la Fluorescencia de Rayos X, sin embargo, en el SEM la
- 16 -
muestra es excitada por un haz de electrones en vez de rayos X, esta excitación
genera ondas de rayos X secundarias donde la frecuencia se encuentra
relacionada con la diferencia de energía del átomo (Lopez Ruis, 1974). La
longitud e intensidad de la onda de los rayos X secundarios es medida al igual
que las intensidades de los electrones secundarios y electrones retrodispersados
(Castellanos A & Rios Reyes, 2005).
Los rayos X son analizados por medio de un detector de energía sensible en un
sistema de dispersión de energía (EDS). En general EDS es usado para obtener
análisis rápidos de elementos mayores para cada mineral (Rollison, 1993),
aunque no analiza los ligeros.
Las imágenes de electrones retrodispersados (BSE) son obtenidas por el detector
de electrones retrodispersados y reflejan la composición química de la muestra.
Este efecto es más fuerte en las muestras con mayor masa atómica por lo cual los
minerales pesados serán más brillantes que los livianos, lo que ayuda a distinguir
los diferentes tipos de mineralogía que se encuentra en una roca (Castellanos A
& Rios Reyes, 2005).
Los análisis minerales fueron realizados en un SEM perteneciente a la
Universidad de los Andes, con EDS de Oxford Instruments, realizando un
estudio a 20 KV y un tamaño del spot de 50 µm de diámetro. Para el
procesamiento el equipo posee un software INCA Energy System el cual se
encuentra compuesto por: Computadora, Modulo X-stream para controlar la
adquisición de rayos X y detector EDS para detectar los rayos x, este software
también es desarrollado por Oxfords Instruments (Oxfords Instruments, 2006).
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Resultados
Descripción general macroscópica
Las muestras XCM1 y XCM3 poseen grano fino menor a 1 mm, y contienen
plagioclasas y piroxenos respectivamente. Por otra parte, las muestras XCM2 y
XCM4 presentan granos de tamaño considerable de 1mm a 1cm, y se reconocen
granates y piroxenos (Figura 2), estas muestras presentan en su interior una
matriz de color blanco que no presenta estructura cristalina de forma
macroscópica la cual será analizada mediante el microscopio petrográfico.
Figura 2 Muestras de xenolitos pertenecientes a la región de mercaderes, A) XCM3, B) XCM1, C) XCM2, D) XCM4.
Datos de óptica mineral
Las cuatro muestras de xenolitos obtenidas en la región de Mercaderes, Cauca,
presentan variaciones mineralógicas apreciables tanto en forma macroscópica
como microscópica. Sin embargo, en las cuatro muestras se puede observar la
presencia de clinopiroxenos. Las muestra XCM1 presenta plagioclasa y cuarzo,
A B
C D
1 cm 1 cm
1 cm 1 cm
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mientras que las muestras XCM4, XCM3 Y XCM2 tienen como mineral
principal el piroxeno. En la Tabla1 se pueden observar los diferentes
porcentajes de minerales que se encuentran en las muestras de xenolitos. La
matriz de color blanco es olivino recristalizado y se encuentra en las muestras
XCM4 Y XCM2.
Tabla 1 Porcentajes de minerales de los xenolitos provenientes de la región de mercaderes
Muestra XCM4 XCM2 XCM1 XCM3
Cpx 45 20 20 35
Opx 5 3 - 25
Grt 32 34 30 -
Ol 10 40 - -
Plg - - 45 0
Amp - - - 30
Qz - - 10 8
Opacos 8 3 5 2
Descripción general microscópica
La muestra XCM1 se compone en su mayoría de cristales anhedrales y
subhedrales principalmente de plagioclasas, granate y clinopiroxeno, la
mineralogía principal seria plagioclasa + granate. Teniendo en cuenta que la
roca presenta textura granulutica se caracterizara como Granate- pirigarnita. La
relación de cuarzo y plagioclasas sugiere que este xenolito se encuentra con
composiciones corticales.
La muestra XCM3 se compone por minerales subhedrales y anhedrales
principalmente de ortopiroxenos + clinopiroxeno + anfíboles, la mineralogía
principal de esta roca es clinopiroxeno + anfíbol, y al no tener presencia alguna
de olivino, esta roca se puede caracterizar como piroxenita.
- 19 -
En las muestras XCM1 y XCM3 se puede observar coronas de reacción en
clinopiroxenos (Figura 3) y procesos de uralitización en clinopiroxenos. Las
coronas de reacción para la muestra XCM1 son en su mayoría cuarzo, lo que
nos indica que la muestra fue llevada rápidamente hacia la superficie
causando desestabilización en los minerales.
Figura 3 Lámina delgada (XCM1) debajo del microscopio óptico. A) Nicoles cruzado, B) Polarización normal
En las muestra XCM1 las plagioclasas solo presentan grietas irregulares, en
algunos casos inclusiones de clinopiroxenos y granates. La muestra XCM3
(Figura 4) es la única muestra que contiene anfíboles, además de esto los
clinopiroxenos presentan bordes de reacción, y los ortopiroxenos suelen
mostrar límites pandeados o bulging boundary con clinopiroxenos y anfíboles.
Figura 4 Lámina delgada (XCM3) debajo del microscopio óptico. A) Polarización normal, b) Nicoles cruzado
- 20 -
La composición mineralógica de las muestras XCM4 Y XCM2 es muy similar,
sin embargo, la muestra XCM2 presenta granos de menor tamaño y tiene
mayor cantidad de olivino recristalizado (Figura 5). En ambas muestras los
granates y los clinopiroxenos presentan coronas de reacción de olvino y grietas
irregulares.
Figura 5 Lámina delgada (XCM2) debajo del microscopio óptico. A) Polarización normal, B) Nicoles cruzados.
Los granates presentan forma anhedral y en la mayoría de casos poseen
inclusiones de clinopiroxenos (Figura 3 y Figura 6). Estos dos minerales se
encuentran presentes en la mayoría de muestras y suelen observarse
conjuntamente en las muestras XCM1, XCM2 Y XCM4.
Figura 6 Lámina delgada (XCM4) debajo del microscopio óptico. A) Polarización normal, B) Nicoles cruzado
La muestra XCM2 presenta los mismos minerales de la muestra XCM4, pero en
diferentes composiciones, dejando como mineralogía principal el olivino +
- 21 -
granate, por lo cual se puede catalogar como una Granate- Peridotita. Por otra
parte, la muestra XCM4 presenta olivino en menor proporción, por lo cual esta
muestra se caracteriza como Granate- Piroxenita.
Geoquímica
Las muestras de xenolitos seleccionadas para el análisis de geoquímica por
medio de fluorescencia de rayos X fueron las muestras XCM3 y XCM4. Estas
muestras fueron escogidas teniendo en cuenta la composición mineralógica y las
texturas encontradas en el estudio realizado por medio de microscopia óptica.
En el diagrama de variación de FeO/ MgO vs SiO2 (Figura 7), se puede observar
que ambas muestras provienen de ambientes calco- alcalinos.
Figura 7 Relación FeO/MgO vs SiO2 muestra las tendencias calco-alcalinas o toleiticas de los xenolitos.
Usando la relación de Cationes Ca-Mg-Fe+Ti (Tabla2) se puede realizar una
clasificación de rocas volcánicas de acuerdo a su porcentaje de cationes por
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
40 45 50 55 60 65 70
FeO
/MgO
SiO2 % Wt
FeO/ MgO vs Silice
XCM3
XCM4
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medio de la clasificación de Jensen (1982). Este diagrama es usado para la
clasificación de rocas volcánicas sub-alkalinas y komatitas, pero nos servirá para
observar las composiciones catiónicas de las muestras de los xenolitos. En el
diagrama de la Figura 8, se puede observar que los xenolitos XCM3 y XCM4
presentan alto contenido en magnesio y bajo contenido en hierro lo que significa
que los xenolitos presentan composiciones parecidas a las komatitas, sin
embargo este diagrama es usado simplemente para observar el comportamiento
catiónico de la muestra.
Tabla 2 Porcentaje en peso de Elementos mayores para las muestras de xenolitos y Cationes de las muestras de xenolitos
XCM3
wt%
XCM4
wt%
Manto
Superior
Corteza
Inferior
Catión XCM3
Ca%
XCM4
Ca%
SiO2 48,82 43,36 45,4 66,62 Si 43,24 38,95
TiO2 0,21 0,11 - 0,64 Ti 0,14 0,08
FeO 7,99 5,31 8,1 5,04 Fe 12,15 8,2
Al2O3 4,35 9,65 4,49 15,4 Al 4,55 10,22
MnO 0,08 0,07 - 0,1 Mn 0,06 0,06
MgO 26,71 29,69 36,77 4,59 Mg 35,27 39,76
CaO 4,84 2,85 3,65 3,59 Ca 4,6 2,74
P2O5 0,02 0 - -
Cr2O3 0,14 0,76 - -
Total 93,16 91,8 98,41 95,98
- 23 -
Figura 8 Diagrama de Jensen (1982), clasificación de rocas volcánicas por porcentaje de cationes
Figura 9 Diagrama de discriminación (después de Mullen, 1983). MORB = mid-ocean-ridge basalt, CAB = calc-alkaline
basalt, OIT = ocean island tholeiites, OIA = ocean island alkaline basalt, IAT = island arc tholeiites.
La muestra XCM3 se proyecta en el campo del basalto calco alcalino del
diagrama ternario después de Mullen (1983) utilizando los datos de TiO2, MnO y
P2O5 (Figura 9), donde se muestra una concordancia con las conclusiones de la
Figura 7.
Fe +Ti
Al Mg
TiO2
MnO*10 P2O5*10
- 24 -
Elementos Mayores y Origen
La composición de elementos mayores nos muestra los valores de SiO2 para las
muestras XCM3 Y XCM4, estos valores son 48,81 wt% y 43,36 wt%
respectivamente Tabla 2, que comparadas con los valores de Manto Superior
(Rudnick, 2004) y Corteza Inferior (Carlson, 2004) nos muestran una composición
de SiO2 un poco a la corteza inferior. Sin embargo, observando las
composiciones de Al2O3 y MgO demuestran composiciones más cercanas al
Manto Superior.
Estas composiciones de Manto Superior y Corteza Inferior solamente serán
usadas para comparar valores de elementos mayores, ya que estos valores en la
literatura son los valores de manto y corteza inferior genéricos, sin embargo, hay
que tener en cuenta que estos valores de manto y corteza varían dependiendo de
la Zona de estudio. Por ejemplo, los valores de la corteza inferior que se
encuentran en la Tabla 3 donde se pueden observar estudios de N. Queenslan,
Australia (Rudnick & Taylor, 1987) y Kapuskasing, Canadá (Shaw et al, 1994) en
xenolitos corticales.
Tabla 3. Datos estimados de la corteza inferior de elementos mayores a partir de xenolitos corticales para diferentes
localidades
Oxido %wt (Shaw et al,j1994) (Rudnickj&jTaylor,j1987)
SiO2 58,3 49,60
TiO2 0,65 1,33
Al2O3 17,4 16,40
FeO 7,09 12,00
MnO 0,12 0,22
MgO 4,36 8,72
CaO 7,68 10,10
- 25 -
Para fines de este estudio los valores de Manto Superior y Corteza Inferior
(Tabla 2) obtenidos de la literatura serán graficados conjuntamente a con valores
geoquímicos de las muestras de los xenolitos de Mercaderes. De esta manera se
podrá observar mejor el comportamiento geoquímico que tienen las muestras de
xenolitos.
Figura 10 Diagramas de variación Harker (1909), óxidos mayores en función del porcentaje de SiO2
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 20 40 60
Mg0
%w
t
SiO2 %wt
MgO vs Silice
XCM3
Manto Sup
XCM4
Corteza Inferior
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 20 40 60A
l2O
3 %
wt
SiO2 %wt
Al2O3 vs Silice
XCM3
XCM4
Manto Sup
Corteza Inferior
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 20 40 60
FeO
%w
t
SiO2 %wt
FeO vs Silice
XCM3
XCM4
Manto Sup
Corteza Inferior
0
2
4
6
8
10
12
0 20 40 60
CaO
%w
t
SiO2 %wt
CaO vs Silice
XCM3
XCM4
Manto Sup
Corteza Inferior
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 20 40 60
Cr2
O3O
%w
t
SiO2 %wt
Cr2O3 vs Silice
XCM3
XCM4
- 26 -
En los diagramas de variación de Harker (Figura 10) se puede observar que la
muestra XCM3 se encuentra enriquecida en MgO y FeO con respecto al SiO2,
mientras que la muestra XCM4 se encuentra enriquecida en MgO, Al2O3 y Cr2O3.
En comparación con las muestras de Manto Superior y de Corteza Inferior de la
literatura ambas muestras presentan altos contenidos de MgO similares al Manto
Superior, además de esto, también se encuentran empobrecidas en CaO. Por lo
cual, mientras las rocas se están enriqueciendo en MgO cuando tienen menor
porcentaje de SiO2, estas van perdiendo contenido en CaO. Se puede apreciar
que la muestra XCM3 se encuentra en la transición teórica de variación de óxidos
mayores vs SiO2 desde Manto Superior a Corteza Inferior.
Como las muestras de los xenolitos presentan altos contenidos de MgO se
realizaran diagramas de variación de MgO vs óxidos mayores, de esta manera se
podrá observar con mejor detenimiento los valores de oxidos. En estas graficas
también se utilizaran los valores de manto y corteza encontrados en la literatura.
Teniendo en cuenta los diagramas de variación de óxidos mayores vs MgO
(Figura 11) se puede observar que con respecto a MgO la muestra XCM3
presenta enriquecimiento en FeO, mientras que la muestra XCM4 presenta
enriquecimiento en Al2O3. También se puede observar que entre más
enriquecimiento de MgO menor porcentaje de CaO tendrán. Por otra parte, se
puede decir que la muestra XCM4 se va enriqueciendo en Cr2O3 al mismo
tiempo que se enriquece en MgO, lo que nos indica concentraciones mantélicas.
- 27 -
Figura 11 Diagrama de variación, óxidos mayores en función del porcentaje de MgO.
0
10
20
30
40
50
60
0 10 20 30 40
SiO
2 %
wt
MgO %wt
SiO2 vs MgO
XCM3
XCM4
Manto Sup
CortezaInferior
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 10 20 30 40
Al2
O3
%w
t
MgO %wt
Al2O3vs MgO
XCM3
XCM4
Manto Sup
CortezaInferior
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 10 20 30 40
FeO
%w
t
MgO %wt
FeO vs MgO
XCM3
XCM4
MantoSup
CortezaInferior
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30 40
CaO
%w
t
MgO %wt
CaO vs MgO
XCM3
XCM4
Manto Sup
CortezaInferior
0,00
0,20
0,40
0,60
0,80
1,00
0 10 20 30 40
Cr2
O3O
%w
t
MgO2 %wt
Cr2O3 vs MgO
XCM3
XCM4
- 28 -
Imagen BSE
Las imágenes BSE nos muestran los diferentes minerales que se pueden
encontrar en la muestra XCM3 así como su textura, los colores más oscuros son
anfíboles, seguidos por ortopiroxenos y finalmente los colores más claros son
clinopiroxeno. Los colores Negros no son ningún mineral, son grietas y huecos
presentes en la lámina. Se puede observar que los ortopiroxenos se encuentran
con formas anhedrales cerca a los anfíboles.
Los minerales de clinopiroxeno presentan bordes de reacción, los granos de
ortopiroxenos suelen observarse con forma anhedral y se encuentran en menor
concentración, en la mayoría de casos los ortopiroxenos se encuentran rodeados
de los anfíboles.
Figura 12 Imágenes BSE para la muestra XCM3, primeros 32 puntos EDS
- 29 -
Figura 13 Imágenes BSE para la muestra XCM3, últimos 26 puntos EDS
Química mineral
La lámina escogida para la geoquímica mineral fue la XCM3 ya que presenta la
mayor cantidad de minerales, este análisis fue obtenido por medio de SEM por
medio de puntos EDS. Para cada punto se obtuvieron los elementos por
porcentaje en peso, los cuales fueron pasados a porcentaje en óxidos. A los
minerales analizados se les calculo la formula estructural.
Piroxenos
Clinopiroxenos
Se obtuvieron 29 análisis por EDS de clinopiroxenos. A cada punto EDS de
piroxeno se le realizo el cálculo de fórmula, además de esto, se encontraron
- 30 -
variaciones químicas para los puntos de piroxenos obtenido. Se realizó la
clasificación de los puntos de EDS para piroxenos teniendo en cuenta la
clasificación de Morimoto, et al, (1988) (Figura 14) por lo cual se tiene que todos
los piroxenos presentes en la muestra XCM3 son de tipo Quad = Ca + Mg + Fe,
estos fueron divididos en promedios dependiendo de su composición wt% en
elementos mayores Tabla4, a estos promedios se le realizo de igual manera
cálculo de fórmula.
De los 29 análisis 19 pertenecen a Q1 y no presentan valores de Na2O, 5
pertenecen a Q2 los cuales son los únicos análisis que presentan valores de Na2O,
3 pertenecen a Q3 y no presentan Al2O3. Q4 solo representa un punto EDS el cual
no presenta valores de FeO y Al2O3, y finalmente al igual que Q4, Q5 solo
representa un análisis el cual no tiene valores de FeO.
Figura 14 Clasificación de piroxenos Q1 (Morimoto, 1988)
0
0,5
1
1,5
2
0 0,5 1 1,5 2
Q=
Ca
+Mg
+Fe
2+
J = 2Na
Ca+Mg+…
- 31 -
Tabla 4 Análisis representativo para cada división de composiciones para los piroxenos Quad junto con los
valores Wt% en oxido de elementos mayores y unidad fórmula para cada elemento .
Q1 Q2 Q3 Q4 Q 5
SiO2 56,91 55,5 56,84 58,79 54,13
Al2O3 3,23 3,48 0 0 2,89
FeO 5,82 5,36 5,34 0 0
MgO 14,34 14,2 15,8 15,12 14,36
CaO 19,88 20,31 20,61 20,05 21,7
Na2O 0 2,17 0 0 0
K2O 0 0 0 0 0
SUMA 100,17 100,96 98,6 93,96 93,08
Si 2,1 2,13 2,16 2,24 2,06
Al 0,14 0,16 0 0 0,13
Fe+3 0 0 0 0 0
Fe+2 0,19 0,17 0,17 0 0
Mg 0,81 0,8 0,89 0,86 0,81
Ca 0,81 0,83 0,84 0,82 0,88
Na 0 0,155 0 0 0
#Análisis 19 5 3 1 1
Los valores de Si de unidad fórmula para cada tipo de piroxenos varían de 2,24
a 2,6, el valor de Fe varía entre 0 y 0,19 relativamente bajo, y el valor de Ca varía
entre 0,81 a 0,88. Estos valores de unidad fórmula nos muestran que los
piroxenos son Diópsidos, sin embargo se puede observar que la mayoría de
análisis realizados para clinopiroxeno presentan alto contenido de Al2O3 ( Q1), lo
que puede corroborar los procesos de uralitización encontrados en petrografía.
Además de esto, se realizó un cálculo de fórmula Tabla5 , este cálculo de fórmula
nos muestra que la mayoría de composiciones de clinopiroxenos son de
Diópsidos, sin embargo, la división Q2 nos muestra presencia de jadeíta por las
composiciones que presenta en Na2O. Así mismo, si se observa la Figura 15, se
puede observar el diagrama de Morimoto, et al, (1988) que nos muestra que las
composiciones de los piroxenos de la muestra XCM3 son solamente de
- 32 -
Diópsido, algunos pueden presentar composiciones cercanas a Augita por los
cambios en contenidos de CaO.
Tabla 5 Recalculo de fórmula para la división en composición de piroxenos Quad.
Q1 Q2 Q3 Q4 Q5
Ae 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Jd 0,00 16,32 0,00 0,00 0,00
Dp 100,00 83,68 100,00 100,00 100,00
Wo 46,80 44,56 44,07 48,79 52,06
En 44,03 44,95 47,01 51,21 47,94
Fs 9,42 10,24 8,92 0,00 0,00
Figura 15 Clasificación de clinopiroxenos Ca-Mg-Fe (Morimoto, 1988)
Ca2SiO6
Mg2SiO6 Fe2SIO6
- 33 -
Ortopiroxenos
Para los ortopiroxenos se obtuvieron 11 análisis, a cada punto se le realizo el
cálculo de fórmula unidad. Los valores de Si por fórmula unidad varían entre
2.11 a 2.3, los valores de Mg tienen valores de 1.60 a 1.71 y los valores de Fe
por fórmula unidad tienen valores de 0.28 a 0.40, esto nos quiere decir que los
ortopiroxenos encontrados en la muestra XCM3 se clasifican como Enstatita.
Además de esto, observando la clasificación de ortopiroxenos Mg – Fe de
Morimoto (1988) (Figura 16) se puede comprobar que los ortopiroxenos son
Enstatitas.
Figura 16 Clasificación de crtopiroxenos Mg-Fe (Morimoto, 1988)
Ca2SiO6
Al Fe2Si2O6
Ca2SiO6
Mg2Si2O6
- 34 -
Tabla 6 Análisis representativo para cada punto de ortopiroxenos con los valores Wt% en oxido de elementos
mayores, unidad fórmula para cada elemento y recalculo de fórmula .
Opx1 Opx2 Opx3 Opx4 Opx5 Opx6
SiO2 60,99 55,52 59,13 63,54 60,84 56,44
Al2O3 0 0 0 0 0 0
FeO 11,48 8,67 12,29 12,75 14,31 15,28
MgO 28,14 28,29 30,21 28,82 29,2 30,46
CaO 0 0 0 0 0 0
Na2O 0 0 0 0 0 0
K2O 0 0 0 0 0 0
SUMA 100,61 92,48 101,63 105,11 104,35 102,18
Si 2,32 2,11 2,25 2,42 2,31 2,15
Al 0 0 0 0 0 0
Fe 0,37 0,28 0,39 0,41 0,46 0,49
Mg 1,6 1,6 1,71 1,63 1,66 1,65
Ca 0 0 0 0 0 0
Na 0 0 0 0 0 0
Wo 0 0 0 0 0 0
En 81,38 85,33 81,43 80,12 78,44 78,04
Fs 18,62 14,67 18,57 19,88 21,56 21,96
Opx7 Opx8 Opx9 Opx10 Opx11
SiO2 55,39 58,62 58,98 60,97 61,36
Al2O3 0 0 0 0 0
FeO 11,53 12,85 12,17 12,23 14,43
MgO 27,98 29,95 28,74 29,07 28,06
CaO 0 0 0 0 0
Na2O 0 0 0 0 0
K2O 0 0 0 0 0
SUMA 94,89 101,42 99,89 102,28 103,85
- 35 -
Si 2,11 2,23 2,24 2,32 2,33
Al 0 0 0 0 0
Fe 0,37 0,41 0,39 0,39 0,46
Mg 1,59 1,7 1,63 1,65 1,59
Ca 0 0 0 0 0
Na 0 0 0 0 0
Wo 0 0 0 0 0
En 81,22 80,6 80,8 80,9 77,6
Fs 18,78 19,4 19,2 19,1 22,4
Anfíboles
Para los anfíboles se obtuvieron 16 análisis y se le realizo cálculo de formula
unidad. Teniendo en cuenta la Clasificación de anfíboles Leake,et al, (1997) se
puede observar que los anfíboles presentes en la muestra XCM3 son cálcicos,
puesto que Ca ≥ 1.50 y 0.5 < Na < 1.50 Tabla 7, además de esto, se encuentran
dos puntos sin composiciones en sodio. Teniendo en cuenta esto, los anfíboles
cálcicos se han dividido en 4 grupos de datos dependiendo de la similitud entre
wt% de oxidos. Al igual que con los piroxenos estas divisiones solamente
servirán para resumir los análisis de anfíboles.
Tabla 7 Análisis representativo para cada división de composiciones para los Anfíboles Ca , junto con los valores Wt%
en oxido de elementos mayores y unidad fórmula para cada elemento .
Ca 1 Ca 2 Ca3 Ca 4
SiO2 51,02 50,08 52,55 50,21
Al2O3 11,29 11,24 11,56 11,54
FeO 7,72 6,93 8,85 0
MgO 16,57 16,95 16,09 15,82
CaO 10,45 9,92 11,5 10,38
Na2O 2,78 2,89 0 2,89
K2O 0 1,14 0 0
SUMA 99,7 99,15 100,55 90,84
- 36 -
Si 7,01 6,97 7,14 7,29
Al 1,82 1,84 1,85 1,98
Fe+3 0 0 0 0
Fe+2 0,89 0,81 1,01 0
Mg 3,4 3,52 3,26 3,43
Ca 1,54 1,48 1,67 1,62
Na 0,74 0,78 0 0,82
K 0 0,2 0 0
#Analisis 9 3 2 1
Los valores de Si de unidad fórmula para los puntos de anfíbol varía de 6,97 a
7,29, los valores de Mg son bastantes altos a comparación de los valores de Ca.
El valor de Fe varía entre 0 y 0,89, pero se encuentra relativamente bajo.
Teniendo en cuenta la clasificación de Leake, et al,( 1997) Ca ≥ 1.50 y (Na + K)
≥ 0.50 todos los analisis para anfíboles se pueden clasificar como edenita Figura
17.
Figura 17 Clasificación de anfíboles ( Leake et al., 1997)
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
4,505,005,506,006,507,007,50
Mg/
Mg+
Fe +
2
Si unidad fórmula
- 37 -
Termo-barometría
Para este trabajo se utilizara el termobarometro de ortopiroxeno y clinopiroxeno
de Puritka (2008) para encontrar la temperatura y la presión a la cual estos dos
minerales obtuvieron el equilibrio. Se hallaron las diferentes temperaturas y
presiones de equilibrio de los piroxenos encontrados en la muestra XCM3 de
Mercaderes (debemos señalar que como los análisis fueron hechos con datos
SEM, los datos obtenidos aquí son semicuantitativos, aunque se obtuvieron datos
muy consistentes).
Estos clinopiroxenos y ortopiroxenos fueron escogidos teniendo en cuenta los
valores de análisis y su ubicación en las imágenes, esto con el fin de obtener
puntos que mostraran equilibrio y no coronas de reacción. Los valores de presión
varían desde 1.4 GPa hasta 16.0 GPa, por otro lado los valores de temperatura
varían de 1300 a 1355 °C. Lo que nos sugiere profundidades de 50 km, por lo
cual el equilibrio entre estos minerales se realizó cerca al manto litosférico.
Tabla 8 Valores de Presión y Temperatura para el equilibrio de clinopiroxenos y ortopiroxenos.
T(C ) P(kbar)
1300,3 14,4
1344,1 16,0
1303,9 15,9
1355,3 15,3
- 38 -
Discusión
Los diferentes tipos de xenolitos que son encontrados en las tobas granatiferas de
Mercaderes, Cauca, difieren ampliamente en contenido mineralógico. Las
muestras recolectadas para este trabajo presentan diferente tamaño de grano,
composición mineralógica y geoquímica totalmente diferente, lo que nos indica
composiciones a profundidad diferentes. Por lo cual teniendo en cuenta la
composición mineralógica se puede decir que se tiene una muestra con
composición cortical.
La muestra con composición cortical presenta Plagioclasas + Cuarzo (Tabla1) y
presenta textura granulitica, lo que nos podría sugerir que en esta zona se
pueden encontrar más xenolitos corticales con esta similitud. Las muestras con
composiciones mantélicas no varían en tipo de mineralogía, sin embargo son
diferenciables por su contenido en cada mineral, Piroxeno/Olivino + Granate
serian su mineralogía principal (Tabla1).
Los datos geoquímicos en elementos mayores nos muestran enriquecimientos en
MgO y Cr2O3 en las muestras mantélicas, las relaciones encontradas con los datos
genéricos de Manto Superior (Rudnick, 2004) y Corteza Inferior (Carlson, 2004)
de la literatura muestran claramente la procedencia de las muestras XCM3 Y
XCM4, en donde ambas presentan una procedencia mantélica.
Finalmente teniendo en cuenta las asociaciones mineralógicas, química mineral y
la química de roca total se puede inferir la siguiente hipótesis de profundidad
para cada muestra de xenolitos estudiada en este trabajo (Figura18). En donde
las muestras corticales varían de granulitas a anfibolitas en profundidad (Weber,
1998).
- 39 -
Figura 18 Hipótesis de profundidad para cada muestra de xenolito de la región de Mercaderes
Conclusiones
Las muestras de los xenolitos pertenecientes a la región de mercaderes presentan
variaciones composicionales y mineralógicas que indican diferentes procedencias
en profundidad. Las tobas Granatíferas contienen un gran rango de xenolitos
cada uno de diferente profundidad y con características geoquímicas únicas. Los
análisis realizados en este trabajo nos muestran que:
- Se encuentra una gran diversidad en los xenolitos de la región de mercaderes,
lo que incluye xenolitos tanto mantélicos como corticales, con
enriquecimiento en magnesio y hierro, y empobrecimiento en silíceo,
aluminio y calcio.
- Las muestras presentan texturas granulíticas con asociaciones minerales que
permiten clasificar los xenolitos mantélicos como piroxenitas y peridotitas, y
el cortical como pirigarnita.
Cordillera Occidental
Cordillera Central
Manto Astenosférico
XCM1 XCM3
XCM4 XCM2
- 40 -
- Las muestras mantélicas con olivino recristalizado y la formación de coronas
indican desequilibrio químico, donde las muestras fueron exhumadas por un
flujo de magma proveniente de gran profundidad cuya expulsión se realizó a
gran velocidad.
- Las composiciones minerales para la muestra estudiada indica que los
clinopiroxenos son diópsido, los ortopiroxenos tipo enstatita, y los anfíboles
de composición edenítica, lo que refleja el alto contenido de magnesio en las
muestras.
-Los cálculos termobarométricos sugieren condiciones de presión de 1.4 hasta
1.7 GPa, por otro lado, los valores de temperatura varían de 1300 a 1355 °C.
Por lo cual, se puede comprobar que la muestra XCM3 es proveniente del
manto litosférico subcontinental cerca a la corteza inferior.
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