Vol. 41 No. 1 (2019): Boletín de Geología
Articles

Petrography, geochemistry and U-Pb geochronology of volcanic and pyroclastic rocks of the Noreán Formation in the NW of the Santander Massif, Colombia

Ana María Correa-Martínez
Servicio Geológico Colombiano
Bio
Gabriel Rodríguez
Servicio Geológico Colombiano
Bio
María Isabel Arango
Servicio Geológico Colombiano
Bio
Gilberto Zapata-García
Servicio Geológico Colombiano
Bio

Published 2019-01-08

Keywords

  • Middle-Lower Jurassic,
  • U-Pb geochronology,
  • volcano-sedimentary rocks,
  • Middle Magdalena Valley,
  • San Lucas Ridge

How to Cite

Correa-Martínez, A. M., Rodríguez, G., Arango, M. I., & Zapata-García, G. (2019). Petrography, geochemistry and U-Pb geochronology of volcanic and pyroclastic rocks of the Noreán Formation in the NW of the Santander Massif, Colombia. Boletín De Geología, 41(1), 29–54. https://doi.org/10.18273/revbol.v41n1-2019002

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Abstract

The volcanic and pyroclastic rocks of the Norean Formation located to the NW of the Santander Massif, are composed by lavas that range from andesitic to rhyolitic, together with glass, lithic and crystal tuffs. Mainly andesitic dikes and hypabyssal bodies are also present. Geochemically, the volcanic and pyroclastic rocks exhibit chemical similarities, belong to the calc-alkaline series and have negative anomalies of Nb, P and Ti
and a positive anomaly of Pb, suggesting a subduction-related genesis. LA-ICP-MS U-Pb zircon geochronology resulted in ages of 192.4 ± 2.2 Ma in a basaltic andesite, 184.9 ± 2.0 Ma in an andesitic lava and 175.9 ± 1.1 Ma in a rhyolitic lava, indicating the occurrence of volcanic events in this section of the Noreán Formation from the Lower to the Middle Jurassic. Zircon inheritance suggests that the volcanic arc was emplaced in a MesoNeoproterozoic basement. The Noreán Formation represents a continental arc magmatism, and can be correlated with the Saldaña Formation and the Pitalito Volcanites of the Upper Magdalena Valley, with Jurassic volcanic units of the Sierra Nevada de Santa Marta and with La Quinta Formation in the Serranía de Perijá. 

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References

Bogotá, J., y Aluja, J. (1981). Geología de la Serranía de San Lucas. Geología Norandina, 4, 49-56.

Bürgl, H. (1964). EI Jura-Triásico de Colombia. Boletín Geológico, 12(1-3), 5-31.

Cediel, F., Mojica, J., y Macía, C. (1981). Las formaciones Luisa, Payandé y Saldaña sus columnas Estratigráficas Características. Geología Norandina, 3, 11-19.

Clavijo, J. (1995a). Mapa Geológico de Colombia. Plancha 75 - Aguachica. Escala 1:100.000. Memoria explicativa. INGEOMINAS, Bucaramanga.

Clavijo, J. (1995b). La Formación Noreán: Nueva evidencia de volcanismo explosivo en la paleocuenca del Magdalena (Colombia) y su relación con otras unidades del Jurásico norandino. IX Congreso Latinoamericano de Geología. Caracas, Venezuela.

Clavijo, J., Barbosa, G., Camacho, J., Bernal, L., Royero, J.M., y Castro, E. (1992). Geología de la Plancha 75 - Aguachica. Escala 1:100.000. Mapa Geológico. INGEOMINAS, Bogotá.

Clavijo, J., Mantilla, L., Pinto, J., Bernal, L., y Pérez, A. (2008). Evolución geológica de la Serranía de San Lucas, Norte del Valle Medio del Magdalena y Noroeste de la Cordillera Oriental. Boletín de Geología, 30(1), 45-62.

Coyner, S.J., Kamenov, G.D., Mueller, P.A., Rao, V., and Foster, D.A. (2004). FC-1: a zircon reference standard for the determination of Hf isotopic compositions via laser ablation ICP-MS. American Geophysical Union, Fall Meeting. San Francisco, USA.

Cuadros, F. (2012). Caracterização geoquímica e geocronológica do embasamento Mesoproterozóico da parte Norte da Serrania de San Lucas (Colômbia). Tesis de Maestría, Universidade de Brasília, Brasil.

Daconte, R., y Salinas, R. (1980). Geología de las planchas 66 (Miraflores) y 76 (Ocaña). Departamento Norte de Santander. Memoria Explicativa escala 1:100.000. 116 p. Bucaramanga.

García, C., y Ríos, C. (1999). Metamorfismo y metalogenia asociada del Macizo de Santander, Cordillera Oriental, Colombia. Colciencias-Universidad Industrial de Santander (Bucaramanga). Informe final Proyecto de Investigación 1102-05-083-95. 191 p.

Geyer, O. (1982). Comparaciones estratigráficas y faciales en el Triásico Norandino. Geología Norandina, 5, 27-31.

Geyer, O.F. (1969). La fauna de amonitas del perfil típico de la Formación Morrocoyal (Liásico Inferior). I Congreso Colombiano de Geología. Bogotá, Colombia.

Goldsmith, R., Marvin, R.F., and Mehnert, H.H. (1971). Radiometric ages in the Santander Massif, Eastern Cordillera, Colombian Andes. U.S. Geological Survey Professional Paper, 750, D44-D49.

González, H., Maya, M., Camacho, J., Cardona, O.D., y Vélez, W. (2015a). Elaboración de la cartografía geológica de un conjunto de planchas a escala 1:100.000 ubicadas en cuatro bloques del territorio nacional, identificados por el Servicio Geológico Colombiano. Plancha 74-Guaranda. Servicio Geológico Colombiano.

González, H., Maya, M., García, J.F., Gómez, J.P., Palacio, A.F., y Vélez, W. (2015b). Elaboración de la cartografía geológica de un conjunto de planchas a escala 1:100.000 ubicadas en cuatro bloques del territorio nacional, identificados por el Servicio Geológico Colombiano. Plancha 95-Buenavista. Servicio Geológico Colombiano.

González, H., Maya, M., Tabares, L.F., Palacio, A.F., Gómez, J.P., Montoya, A., y Vélez, W. (2015c). Elaboración de la cartografía geológica de un conjunto de planchas a escala 1:100.000 ubicadas en cuatro bloques del territorio nacional, identificados por el Servicio Geológico Colombiano. Plancha 107-Cerro Azul. Servicio Geológico Colombiano.

González, H., Maya, M., Tabares, L.F., Montoya, A., Palacio, A.F., Sánchez, C., Barajas, A., y Vélez, W. (2015d). Elaboración de la cartografía geológica de un conjunto de planchas a escala 1:100.000 ubicadas en cuatro bloques del territorio nacional, identificados por el Servicio Geológico Colombiano. Plancha 118-San Francisco. Servicio Geológico Colombiano.

González, D.A., López, J.A., y Zuluaga, C.A. (2017). Granulitas y granofelsas con olivino, aflorantes en los alrededores de Ocaña – Macizo de Santander. XVI Congreso Colombiano de Geología y III Simposio de Exploradores. Geología, Sociedad y Territorio. Santa Marta, Colombia.

Hastie, A.R., Kerr, A.C., Pearce, J.A., and Mitchell, S.F. (2007). Classification of altered volcanic island arc rocks using immobile trace elements: development of the Th–Co discrimination diagram. Journal of Petrology, 48(12), 2341-2357. doi: 10.1093/petrology/egm062.

Hellstrom, J., Paton, C., Woodhead, J.D., and Hergt, J.M. (2008). Iolite: software for spatially resolved LA-(quad and MC) ICP-MS analysis. In: P. Sylvester (Ed.). Laser Ablation ICP–MS in the Earth Sciences: Current Practices and Outstanding Issues (pp. 343-348). Vancouver: Mineralogical Association of Canada.

Hughes, C.J. (1972). Spilites, keratophyres and the igneous spectrum. Geological Magazine, 109(6), 513-527. doi: 10.1017/S0016756800042795. INGEOMINAS. (2002a). Atlas Geológico Digital de Colombia Versión 1.1 Plancha 5-04. Escala 1: 500.000. Bogotá.

INGEOMINAS. (2002b). Atlas Geológico Digital de Colombia Versión 1.1 Plancha 5-06. Escala 1: 500.000. Bogotá.

INGEOMINAS-UIS. (2006a). Cartografía geológica de 9.600 km2 de la serranía de San Lucas: Planchas 55 (El Banco), 64 (Barranco de Loba), 85 (Simití) y 96 (Bocas del Rosario). Aporte a su evolución geológica. Memoria explicativa de la Plancha 85 - Simití. INGEOMINAS.

INGEOMINAS-UIS. (2006b). Geología de la Plancha 55 El Banco. Escala 1:100.000. Mapa Geológico. INGEOMINAS, Bogotá.

INGEOMINAS-UIS. (2006c). Cartografía geológica de 9.600 km2 de la serranía de San Lucas: Planchas 55 (El Banco), 64 (Barranco de Loba), 85 (Simití) y 96 (Bocas del Rosario). Aporte a su evolución geológica. Memoria explicativa de la Plancha 55 - El Banco. INGEOMINAS.

INGEOMINAS-UIS. (2006d). Cartografía geológica de 9.600 km2 de la serranía de San Lucas: Planchas 55 (El Banco), 64 (Barranco de Loba), 85 (Simití) y 96 (Bocas del Rosario). Aporte a su evolución geológica. Memoria explicativa de la Plancha 64 - Barranco de Loba. INGEOMINAS.

INGEOMINAS-UIS. (2006e). Cartografía geológica de 9.600 km2 de la serranía de San Lucas: Planchas 55 (El Banco), 64 (Barranco de Loba), 85 (Simití) y 96 (Bocas del Rosario). Aporte a su evolución geológica. Memoria explicativa de la Plancha 96 - Bocas del Rosario. INGEOMINAS.

Irvine, T.N., and Baragar, W.R.A. (1971). A guide to the chemical classification of the common volcanic rocks. Canadian Journal of Earth Sciences, 8(5), 523-548.

Janoušek, V., Farrow, C.M., and Erban, V. (2006). Interpretation of whole-rock geochemical data in igneous geochemistry: introducing Geochemical Data Toolkit (GCDkit). Journal of Petrology, 47(6), 1255-1259. doi: 10.1093/petrology/egl013.

Kassem, T., y Arango, J.L. (1977). Mapa fotogeológico de la Serranía de San Lucas. Escala 1:500.000. INGEOMINAS.

Le Bas, M.J., Le Maitre, R.W., Streckeisen, A., and Zanettin, B. (1986). A chemical classification of volcanic rocks based on the total alkali–silica diagram. Journal of Petrology, 27(3), 745-750. doi: 10.1093/petrology/27.3.745.

Large, R.R., Gemmel, J.B., Paulick, H., and Huston, D.L. (2001). The alteration box plot: A simple approach to understanding the relationship between alteration mineralogy and lithogeochemistry associated with volcanic-hosted massive sulfide deposits. Economic Geology, 96(5), 957-971. doi:10.2113/gsecongeo.96.5.957.

Leal-Mejía, H. (2011). Phanerozoic gold metallogeny in the Colombian Andes: A tectono- magmatic approach. PhD Thesis, Universitat de Barcelona, España.

Ludwig, K.R. (2012). User´s Manual for Isoplot 3.75-4.15. A Geochronological Toolkit Microsoft Excel. Berkeley Geochronology Center, Special Publication N°5, 75p.

Mantilla-Figueroa, L.C., García-Ramírez, C.A., y Valencia, V.A. (2016). Propuesta de escisión de la denominada ‘Formación Silgará’ (Macizo de Santander, Colombia), a partir de edades U-Pb en circones detríticos. Boletín de Geología, 38(1), 33-50. doi: 10.18273/revbol.v38n1-2016002.

Maze, W. (1984). Jurassic La Quinta Formation in the Sierra de Perijá, northwestern Venezuela: Geology and tectonic environment of red beds and volcanic rocks. In: W. Bonini, R. Hargraves, R. Shagam (Ed.). The Caribbean-South American Plate Boundary and Regional Tectonics (pp. 263-282). McLean: Geological Society of America, v. 162. doi: 10.1130/MEM162-p263.

Mojica, J., y Dorado, J. (1987). El Jurásico anterior a los movimientos intermálmicos en los Andes colombianos. Parte A: Estratigrafia. En: W. Volkheimer (Ed.). Bioestratigrafia de los sistemas regionales del Jurásico y Cretácico de America del Sur (pp. 49-110). Mendoza: Comité Sudaméricano del Jurásico y Cretácico, v. 1.

Mojica, J., y Kammer, A. (1995). Eventos Jurásicos en Colombia. Geología Colombiana, 19, 165-172.

Mojica, J., Kammer, A., y Ujueta, G. (1996). El Jurásico del sector noroccidental de Suramérica y guía de la excursión al Valle Superior del Magdalena (Nov. 1-4/95), regiones de Payandé y Prado, Departamento del Tolima, Colombia. Geología Colombiana, 21, 3-41.

Nakamura, N. (1974). Determination of REE, Ba, Fe, Mg, Na and K in carbonaceous and ordinary chondrites. Geochimica et Cosmochimica Acta, 38(5), 757-775. doi: 10.1016/0016-7037(74)90149-5.

Ordóñez-Carmona, O., Frantz, J.C., Chemale, F. y Londoño, C. (2009). Serranía de San Lucas: mineralizaciones auríferas, intrusiones de 1500 Ma, metamorfismo Grenville y magmatismo Jurásico. XII Congreso Colombiano de Geología. Paipa, Colombia.

Paton, C., Woodhead, J.D., Hellstrom, J.C., Hergt, J.M., Greig, A., and Maas, R. (2010). Improved laser ablation U-Pb zircon geochronology through robust downhole fractionation correction. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 11(3), 1-36. doi: 10.1029/2009GC002618.

Pearce, J.A. (1996). A User’s Guide to Basalt Discrimination Diagrams. In: D.A. Wyman (Ed.). Trace element geochemistry of volcanic rocks: Applications for massive sulphide exploration (pp. 79-113). Winnipeg: Geological Association of Canada. Short Course Notes v. 12.

Pearce, J.A. (2008). Geochemical fingerprinting of oceanic basalts with applications to ophiolite classification and the search for Archean oceanic crust. Lithos, 100(1-4), 14-48. doi: 10.1016/j.lithos.2007.06.016.

Peña-Urueña, M.L., Muñoz-Rocha, J.A., y Urueña, C.L. (2018). Laboratorio de Geocronología en el Servicio Geológico Colombiano: avances sobre datación U-Pb en circones mediante la técnica LA-ICP-MS. Boletín Geológico, 44, 39-56. INGEOMINAS.

Petrus, J.A., and Kamber, B.S. (2012). VizualAge: A novel approach to laser ablation ICP-MS U-Pb geochronology data reduction. Geostandards and Geoanalytical Research, 36(3), 247-270. doi: 10.1111/j.1751-908X.2012.00158.x.

Renne, P.R., Swisher, C.C., Deino, A.L., Karner, D.B., Owens, T.L., and DePaolo, D.J. (1998). Intercalibration of standards, absolute ages and uncertainties in 40Ar/39Ar dating. Chemical Geology, 145(1-2), 117-152. doi: 10.1016/S0009-2541(97)00159-9.

Restrepo-Pace, P. (1995). Late Precambrian to Early Mesozoic tectonic evolution of the Colombian Andes, based on new geochronological, geochemical and isotopic date. PhD. Thesis, The University of Arizona, USA.

Restrepo-Pace, P.A., Ruiz, J., Gehrels, G., and Cosca, M. (1997). Geochronology and Nd isotopic data of Grenville-age rocks in the Colombian Andes: new constraints for Late Proterozoic-Early Paleozoic paleocontinental reconstructions of the Americas. Earth and Planetary Science Letters, 150(3-4), 427-441. 10.1016/S0012-821X(97)00091-5.

Rodríguez, G., Arango, M.I., Zapata, G., y Bermúdez, J.G. (2016). Catálogo de unidades litoestratigráficas de Colombia, Formación Saldaña. Cordilleras Central y Oriental Tolima, Huila, Cauca y Putumayo. Servicio Geológico Colombiano, 91 p. Medellín.

Rodríguez, G., Zapata, G., Correa-Martínez, A.M., y Arango, M.I. (2017). Caracterización petrográfica, química y geocronológica del magmatismo Triásico-Jurásico del Macizo de Santander-Colombia. XVI Congreso Colombiano de Geología y III Simposio de Exploradores, Geología, Sociedad y Territorio. Santa Marta, Colombia.

Royero, J.M. (1996). Geología de la Plancha 65, Tamalameque (Departamentos del Cesar y Bolívar). Memoria Explicativa. INGEOMINAS, 78p. Bucaramanga.

Royero, J., Clavijo, J., Bernal, L., y Barbosa, G. (1994). Geología de la Plancha 65-Tamalameque. Escala 1:100.000. Mapa Geológico. INGEOMINAS.
Bogotá.

Rubatto, D. (2002). Zircon trace element geochemistry: partitioning with garnet and the link between U-Pb ages and metamorphism. Chemical Geology, 184(1-2), 123-138. doi: 10.1016/S0009-2541(01)00355-2.

Sarmiento, G., Puentes, J., y Sierra, C. (2015). Evolución geológica y estratigrafía del Sector Norte del Valle Medio del Magdalena. Geología Norandina, 12, 51-82.

Schmid, R. (1981). Descriptive nomenclature and classification of pyroclastic deposits and fragments: Recommendations of the IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks. Geology, 9(1), 41-43.

Shand, S.J. (1943). Eruptive Rocks. Their Genesis, Composition, Classification, and their Relation to Ore-Deposits with a Chapter on Meteorites. New York: John Wiley & Sons.

Sláma, J., Košler, J., Condon, D.J., Crowley, J.L., Gerdes, A., Hanchar, J.M., Horstwood, M.S.A., Morris, G.A., Nasdala, L., Norberg, N., Schaltegger, U., Schoene, B., Tubrett, M.N., and Whitehouse, M.J. (2008). Plešovice zircon — A new natural reference material for U–Pb and Hf isotopic microanalysis. Chemical Geology, 249(1-2), 1-35. doi: 10.1016/j.chemgeo.2007.11.005.

Solari, L., Gómez-Tuena, A., Bernal, J., PérezArvizu, O., and Tanner, M. (2010). U-Pb Zircon Geochronology with an Integrated LA-ICP-MS Microanalytical Workstation: Achievements in Precision and Accuracy. Geostandards and Geoanalytical Research, 34(1), 5-18. doi: 10.1111/j.1751-908X.2009.00027.x.

Stacey, J.S., and Kramers, J.D. (1975). Approximation of terrestrial lead isotope evolution by a two-stage model. Earth and Planetary Science Letters, 26(2), 207-221. doi: 10.1016/0012-821X(75)90088-6.

Streckeisen, A. (1978). IUGS Subcommission on the Systematics of Igneous Rocks: Classification and nomenclature of volcanic rocks, lamprophyres, carbonatites and melilitic rocks; recommendation and suggestions. Neues Jahrbuch für Mineralogie - Abhandlungen, 134, 1-14.

Sun, S.S., and McDonough, W.F. (1989). Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: implications for mantle composition and processes. In: A.D. Sanders, M.J. Norry (Eds.). Magmatism in oceanic basins (pp. 313-345). Oxford: Geological Society of London, Special Publication, 42.

Tschanz, C., Jimeno, A., and Cruz, J. (1969). Geology of the Sierra Nevada de Santa Marta area, Colombia. INGEOMINAS, informe interno No. 1829. Bogotá.

Tschanz, C.M., Marvin, R.F., Cruz, B.J., Mehnert, H.H., and Cebula, G.T. (1974). Geologic evolution of the Sierra Nevada de Santa Marta, northeastern Colombia. GSA Bulletin, 85(2), 273-284. doi: 10.1130/0016-7606(1974)85<273:GEOTSN>2.0.CO;2.

Van der Lelij, R., Spikings, R., and Mora, A. (2016). Thermochronology and tectonics of the Mérida Andes and the Santander Massif, NW South America. Lithos, 248-251, 220-239. 10.1016/j.lithos.2016.01.006.

Velandia, F., García, H., López, J., Bermúdez, M., Zuluaga, C., y Taboada, A. (2017). Modelo estructural del Macizo de Santander y zonas adyacentes. XVI Congreso Colombiano de Geología y III Simposio de Exploradores, Geología, Sociedad y Territorio. Santa Marta, Colombia.

Ward, D.E., Goldsmith, R., Cruz, J., y Restrepo, H.(1973). Geología de los Cuadrángulos H-12 Bucaramanga y H-13 Pamplona, Departamento de Santander. Boletín Geológico, 21(1-3), 1-133.

Whitney, D.L., and Evans, B.W. (2010). Abbreviations for names of rock-forming minerals. American Mineralogist, 95(1), 185-187. doi: 10.2138/am.2010.3371.

Wiedenbeck, M., Allé, P., Corfu, F., Griffin, W.L., Meier, M., Oberli, F., von Quadt, A., Roddick, J.C., and Spiegel, W. (1995). Three natural zircon standards for U-Th-Pb, Lu-Hf, trace element and REE analyses. Geostandards Newsletter, 19(1), 1-23. doi: 10.1111/j.1751-908X.1995.tb00147.x.

Wiedenbeck, M., Hanchar, J.M., Peck, W.H., Sylvester, P., Valley, J., Whitehouse, M., Kronz, A., Morishita, Y., Nasdala, L., Fiebig, J., Franchi, I., Girard, J.P., Greenwood, R.C., Hinton, R., Kita, N., Mason, P.R.D., Norman, M., Ogasawara, M., Piccoli., P.M. , Rhede, D., Satoh, H., SchulzDobrick, B., Skår, Ø., Spicuzza, M.J., Terada, K., Tindle, A., Togashi, S., Vennemann, T., Xie, Q., and Zheng, Y.F. (2004). Further characterisation of the 91500 zircon crystal. Geostandards and Geoanalytical Research, 28(1), 9-39. doi: 10.1111/j.1751-908X.2004.tb01041.x.

Winchester, J.A., and Floyd, P.A. (1977). Geochemical discrimination of different magma series and their differentiation products using immobile elements. Chemical Geology, 20, 325-343. doi: 10.1016/0009-2541(77)90057-2.