Petrologie in einem tiefen Krustenstockwerk des jurassischen magmatischen Bogens in der nordchilenischen Küstenkordillere südlich von Antofagasta

Im bearbeiteten Küstenkordillerensegment zwischen 23° 45' und 24° 00' S, sowie 70° 11' und 70° 30' W wurde durch petrographische Untersuchungen an ca. 400 Dünnschliffen und gestützt auf Mikrosondenmessungen die Geologie in einem Tiefenstockwerk in einem magmatischen Bogen des Jura erfasst. Thermobarometrische Untersuchungen ergaben ein pT-Feld von 3-5 kbar und 500 bis 700° C. Druck und Temperatur nehmen ostwärts von der Küste zum Landesinneren hin von einem tektonischen Block zum anderen ab, d.h. die küstennäheren Abschnitte sind jeweils stärker herausgehoben. Durch die Untersuchungen konnten Zusammenhänge auf gezeigt werden, die von Scherung und Magmatismus über Meta- bis Diatexis zu Metasomatose und Magma-Mixing reichen. Ein ursprünglich unter Granulit- Fazies-Bedingungen gebildeter Protolith wurde während des andinen Zyklus zerschert und von Magmen durchdrungen. Durch die Mylonitisierung wurde die Permeabilität des Ausgangsgesteins stark erhöht und so für in diesen Gesteinskörper eindringende Tiefenwässer leicht angreifbar. Der unter wasserfreien Bedingungen gebildete Protolith wurde durch diese Fluide partiell geschmolzen (retrograde Diatexis) und umkristallisiert. Die sauren Schmelzen wanderten in höhere Krustenbereiche ab und hinterließen einen dioritisch zusammengesetzten Restit mit migmatitischen Strukturen. Von diesen Rest i ten ausgehend ist im Gelände durch die mobilisierten Teilschmelzen eine kontinuierliche Zunahme des Quarz- und Alkalifeldspatgehaltes im Nebengestein feststellbar. Die Gesteine wurden durch zunehmende Granitisierung von Diorit über Tonalit, Monzodiorit, Granodiorit bis hin zum Monzogranit verändert. Die Metasomatose führte sicherlich auch zu einer beträchtlichen Kontamination subkrustaler Schmelzen. Die petrologischen Beobachtungen konnten durch erste geochemische Arbeiten gestützt werden. In einem Abschnitt des Arbeitsgebietes wurde ein partielles Magma-Mixing zwischen Granit und Gabbro festgestellt. Im unmittelbaren Kontaktbereich dieser im Gelände als "Emulsion" auf tretenden Durchmischung bildeten sich dioritische Schmelzen, die an Ort und Stelle auskristallisierten. Es sind im Arbeitsgebiet also zwei unterschiedliche Möglichkeiten von "in-situ-Dioritbildung" erkennbar und nachvollziehbar. Die Untersuchungen zeigen, daß vermutlich prämesozoische kontinentale Kruste durch verschiedene Prozesse völlig umgewandelt und von mantelderivaten Magmen intrudiert wurde.

In a segment of the Chilian Coastal Cordillera between 23° 45' and 24° 00' lat. S and 70° 11' and 70° 30' long. W a deep crustal level of the jurassic magmatic arc was petrologically investigated. Based on the interpretation of about 400 thin sections and on mi croprobe-analysis a pT-range of 3 to 5 kbar and 500 to 700° C was ascertained. Pressure and temperature declines from the coast towards the East from one tectonic block to the other, that means the blocks next to the coast are more elevated than the others. The investigations demonstrate genetic connections of magmatism and shear, meta- to diatexis, metasomatism and magma-mixing. A protolith, originally formed under granulite-facies conditions was sheared and simultaneously intruded by magmas during the andean cycle. Mylonitization increased the permeability of the source rock so that the intruding fluids were able to penetrate the rockbody easily. The waterfree protolith was partially melted by the intruding fluids without any increase of the temperature (retrograde diatexis). The acid melt migrated towards higher levels in the crust leaving a dioritic restite behind, which is distinguished by migmatitic structures. Quartz- and alkalifeldspar-content of the rocks increase gradually from the restites towards higher sections of the crust. The rocks are transformed by increasing granitization from dioritic to tonalitic, monzodioritic, granodioritic and monzogranitic composition. The metasomatism certainly caused a considerable contamination of subcrustal material as well. These petrological results are supported by first geochemical investigations. In one part of the investigated area a partially magma-mixing between granite and gabbro was stated. These two rocks appear in the area like an '‘emulsion". In their very close contact small quantities of dioritic melts were produced by mixing of the two magmas and crystallized "in situ". There are two different types of "in-situ-dioritization" realized in the investigated segment of the Andes. These observations indicate that probably a premesozoic continental crust was totally transformed by different processes and intruded by mantle- derived magmas.