P-T-t trajectory of metamorphic rocks from the central Chiapas Massif Complex: the Custepec Unit, Chiapas, Mexico Translated title: Trayectoria P-T-t de rocas metamórficas de la unidad Custepec en el Macizo de Chiapas central, Chiapas, Mexico

Abstract

The Chiapas Massif, located in the southwestern Maya terrane, is primarily composed of igneous and metaigneous rocks of Late Permian - early Triassic age, although two distinct metasedimentary units have also been recognized. The Sepultura Unit, located in the nothwestern Chiapas Massif, is composed of psammites, pelites and calcsilicate rocks metamorphosed under high-T, low- to medium-P conditions. The Custepec Unit, which is the object of this study, is located in the central-southeastern portion of the Chiapas Massif and is composed of partially melted amphibolites interbedded with quartzofeldspathic and pelitic gneisses, marbles, calcsilicate rocks, and quartzites. Geothermobarometry of a metapelite and an amphibolite yielded consistent metamorphic conditions of ~800 °C and 9 kbar. These pressure and temperature estimates, along with petrographic observations indicate that metamorphic conditions were in the amphibolite-granulite facies transition at ~25-30 km depth. A Sm-Nd garnet-whole rock age of 268 ± 9 Ma, which predates a previously published U-Pb zircon age of anatectic and metamorphic zircons of 252 ± 4 Ma, indicates that Sm and Nd in garnet behaved as a closed system during high-grade metamorphism, while zircon crystallized at temperatures below the metamorphic peak. The high-grade metamorphic event was followed by a phase of isobaric cooling, medium grade retrogression reactions, uplift and greenschist facies diaphtoresis accompanied by further ductile deformation.

Translated abstract

El Macizo de Chiapas está localizado en el sur del terreno Maya y está compuesto, en su mayoría, por rocas ígneas y metaígneas del Pérmico tardío al Triásico temprano. Se han reconocido dos unidades metasedimentarias: (1) La Unidad La Sepultura, ubicada en el noroeste del macizo, compuesta por samitas, pelitas y rocas calcosilicatadas metamorfizadas bajo condiciones de alta temperatura y baja a media presión; y (2) la Unidad Custepec, que es objeto del presente trabajo, está localizada en el centro-sureste del macizo. Está compuesta principalmente por anfibolitas parcialmente fundidas intercaladas con gneises cuarzo-feldespáticos y pelíticos, mármoles, rocas calcosilicatadas y cuarcitas. Se utilizó el geotermómetro de intercambio de iones de Fe+2-Mg entre granate y biotita (GARB), y los geobarómetros granate+aluminosilicato+cuarzo+plagioclasa (GASP) y granate+rutilo+alumosilicato+ilmenita+cuarzo (GRAIL) en una metapelita; para calcular las condiciones de metamorfismo de una anfibolita con granate se usó el termómetro hornblenda - plagioclasa y el geobarómetro de granate - plagioclasa - hornblenda - cuarzo. Los resultados son consistentes e indican que el metamorfismo en la Unidad Custepec alcanzó temperaturas de ~800 °C y presiones de ~9 kbar. Esto, sumado a observaciones petrográficas, permite ubicar el metamorfismo en la facies de anfibolita alta o transición a la facies de granulita en un nivel cortical entre 25 y 30 km. Una edad Sm-Nd en granate - roca total de 268 ± 9 Ma, que antecede a una edad U-Pb en circones previamente publicada de 252 ± 4 Ma, indica que los elementos Sm y Nd en granate se comportaron como un sistema cerrado durante el metamorfismo de alto grado, mientras que el zircón cristalizó a temperaturas por debajo del pico metamórfico. Después del evento metamórfico de alto grado ocurrió una fase de enfriamiento isobárico, reacciones retrógradas de grado medio, levantamiento y retrogresión en facies de esquisto verde acompañada por deformación dúctil.