En conjunto, estas temáticas se traducen en mediciones temporales precisas de rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas a los que se vinculan determinaciones de las condiciones físicas de formación de las mismas. Los estudios están orientados a dilucidar procesos orogénicos y la relación que estos procesos tienen con la formación de recursos naturales, principalmente agua, petróleo, metales y no metales, y rocas de aplicación.
El conjunto de métodos geocronológicos y geotermobarométricos hace uso de conocimientos que surgen de la geoquímica general y de la termodinámica química, y de su aplicación a la química de fases minerales homogéneas y heterogéneas.
Con respecto a los métodos geocronológicos el grupo de investigadores está desarrollando y poniendo a punto el fechado radimétrico en monacita (Ce, La, Th, Nd, Y, PO4) utilizando una microsonda de electrones. Este método se denomina Chime (Chemical Method), siendo una metodología esencialmente microanalítica que ha dado lugar al nacimiento de una nueva disciplina en la Ciencias de la Tierra que puede ser llamada micro-geocronología o micro-fechado radimétrico.
La monacita es un mineral portador de U y Th, acumulándose el Pb radiogénico (*Pb) muy rápidamente, alcanzando en unos 100 Ma un nivel que es posible de analizar con el instrumento mencionado. Asumiendo que el Pb común es despreciable y que la pérdida parcial de Pb no habría ocurrido, la medida simultánea de U, Th y Pb permite obtener edades geológicas significativas en un simple grano mineral.
Estas edades permiten restringir temporalmente procesos de deformación en zonas de cizalla profundas, a menudo canalizadoras de fluidos ligados a procesos metalogénicos. Otra forma en que utilizamos el fechado es la determinación de edades de rocas metamórficas de medio y alto grado, en monacitas seleccionadas de posiciones bien definidas textural y petrográficamente (fechado in situ), a fin de establecer conexiones entre la información colectada por los métodos estructurales y petrológicos orientada al entendimiento de los procesos orogénicos profundos.
Cabe agregar que este método de fechado radimétrico tiene todas las ventajas que tiene el uso de una microsonda de electrones: es no-destructivo, tiene una excelente resolución espacial (monacitas tan pequeñas como 5 m pueden ser fechadas), es posible trabajar con secciones delgadas de rocas (30 micrones) y colectar, en una misma sesión y a un bajo costo, la información geotermobarométrica complementaria. A continuación se da una breve reseña de la utilidad y objetivos de la geotermobarometría.
El objetivo del estudio de las rocas metamórficas es conocer su origen y evolución. Este conocimiento constituye uno de los pilares fundamentales para comprender la historia térmica de secciones de la corteza y del manto superior no accesibles a la observación directa y, por ende, para la ulterior comprensión de los procesos geodinámicos que generan los cinturones orogénicos. En este contexto, la extracción de información concerniente a la presión (P) y temperatura (T) sufridas por las rocas metamórficas es de importancia fundamental en los estudios metamórficos. Determinar las condiciones P-T sufridas por las rocas es el campo de lo que se ha dado en llamar Geotermobarometría. Los métodos geotermobarométricos utilizados en Petrología se basan en los principios generales de la Termodinámica de Equilibrio y son aplicables a rocas naturales. El método más simple y general es aquel que persigue la obtención de una solución de la P o de la T a partir de una función de estas variables, previo conocimiento de la variable independiente, esto es, de la T o de la P, respectivamente, y de la constante de equilibrio (Keq), que es función de las composiciones de las fases minerales implicadas (y, generalmente, de la P y la T también, si las fases son soluciones no ideales). Una extensión de este método consiste en la obtención de una solución simultánea de la P y T. La manera más sencilla de obtener esta solución simultánea es resolver dos funciones de estas variables. En este caso la solución es la intersección de dos equilibrios en el espacio P-T, generalmente con pendientes dP/dT contrastadas. Una solución simultánea puede obtenerse también utilizando un número de equilibrio mayor a dos. Este método, denominado del multiequilibrio, implica solucionar todas las intersecciones generadas entre cada par de equilibrios, y ponderar los resultados con métodos estadísticos. La suposición básica para conceder significación geológica a la presión, temperatura o solución simultánea P-T calculadas, es que representan puntos de la trayectoria P-T-tiempo de la roca (PTt paths). Este tiempo es el que se obtiene utilizando la monacita como mineral marcador del mismo.
El grupo de trabajo del Centro utiliza rocas representativas del basamento metamórfico pampeano elegidas según su paragénesis, generadas bajo condiciones PT determinadas, con reacciones y texturas de reacción específicas que reflejan isogradas o isogradas de reacción en el campo. Se utilizan, entre otros, a los geotermómetros Biotita-Granate y Ti en Biotita y para la presión los geobarómetros GASP (granate-aluminosilicatos-plagioclasa), GRAIL (granate–rutilo–aluminosilicatos–ilmenita–cuarzo) y GRIPS (granate–rutilo–ilmenita–plagioclasa–cuarzo).
A continuación, se describen brevemente el resto de las metodologías: la cartografía y el análisis estructural. Con respecto a la cartografía, además de los métodos clásicos utilizando instrumental topográfico como brújula taquimétrica, plancheta y teodolito, aunadas fotografías aéreas e imágenes satelitales; se están desarrollando metodologías digitales que incorporan GPS y GIS asociados a PC Laptops y PC Tablets. Este conjunto de datos espaciales, mapas e interpretaciones pueden ser presentados en formatos finales en Globos Virtuales (Google Earth o NASA World Wind) como forma final de presentación y uso.
En el análisis estructural también se trabaja con métodos clásicos, como el antiguo pero eficiente Método Cerro de Pasco y las técnicas microtectónicas así como con metodologías modernas incorporando GPS, PC Tablets y GIS a escala mesoscópica. A escala microscópica se ha incorporado, además del uso del microscopio óptico de polararización, instrumental moderno en el análisis estructural tal como Goniometría Textural por Rayos X y EBSD (Electron Backscattered Electron Diffraction) que permite conocer, además de la geometría de la deformación, estimar parámetros físicos de la misma a través de estudios de orientación preferente y deducir mecanismos de la deformación y cinemática de la deformación con las técnicas mencionadas. Se usa principalmente el cuarzo como mineral indicador.
Los estudios sobre Petrología, desde un punto de vista moderno, y en particular los aspectos geoquímicos (química mineral y roca total) y geotermobarométricos fueron iniciados por el Prof. Dr. Carlos E. Gordillo en la Cátedra de Petrología Ignea y Metamórfica de esta Facultad, descubridor entre otras cosas de la cordierita, mineral indicador de los procesos de fusión parcial en los cinturones orogénicos. Esta tarea comenzó en los '60 y culminó en un trabajo síntesis de las migmatitas de distribución regional de la Sierra de Córdoba en el año 1984 (año también del fallecimiento del Prof. Gordillo), trabajo aún vigente y fuente de consulta para los estudios sobre las Sierras Pampeanas.
