Abstract

MERIGGI, Lorenzo et al. Magmas heterogéneos del campo volcánico Cuaternario de la Sierra de Chichinautzin (México central): el papel de un manto con anfibol y los procesos de evolución magmática. Rev. mex. cienc. geol [online]. 2008, vol.25, n.2, pp.197-216. ISSN 2007-2902.

El campo volcánico de la Sierra de Chichinautzin (CVSC) está ubicado en la porción frontal del Cinturón Volcánico Transmexicano (CVTM) a 350 km de distancia de la Fosa Mesoamericana. El CVSC está compuesto por más de 200 centros monogenéticos cuyas rocas varían desde basaltos a dacitas. Las rocas menos evolucionadas tienen texturas desde afincas hastaporfiríticas confenocristales euhedrales de olivino (± inclusiones de Cr-espinela) + cpx, mientras que las rocas más evolucionadas tienen textura porfirítica confenocristales de piroxeno (cpx>opx), xenocristales de cuarzo parcialmente reabsorbidos y plagioclasa con textura de tamiz provenientes del basamento. Independientemente del grado de evolución magmática, las plagioclasas aparecen exclusivamente en la matriz de las rocas. Los nuevos datos geoquímicos e isotópicos de este trabajo concuerdan con estudios previos. Sin embargo, con el análisis de rocas máficas del CVSC (MgO >6.0% en peso) se propone una nueva subdivisión. Aunque la concentración de los elementos litófilos de radio iónico grande (LILE) y de las tierras raras (REE) ligeras y medianas es relativamente constante en las rocas máficas, el TiO₂y otros elementos de alto potencial iónico (HFSE) como el Nb presentan una mayor variación (0.8-1.8 % en peso y 5-30 ppm, respectivamente). Estas características permiten la subdivisión de los magmas del CVSC en dos series magmáticas principales con diferentes concentraciones de TiO₂ y HFSE (series de alto(H)-TiO₂ y bajo(L)- TiO₂), además de algunas muestras de afinidad transicional. Asimismo se reporta por primera vez en el centro de México un cono de escoria con afinidad shoshonítica y relaciones elevadas de LILE/HESE. Estas heterogeneidades composicionales se reflejan también en las variaciones del Cr# en las espinelas presentes en fenocristales de olivino y en las relaciones ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr que aumentan paulatinamente de los productos de la serie H-TiO₂ (0.70307-0.70425), a aquellos de L-TiO₂ (0.70365-0.70434) hasta los valores de 0.70456 de la shoshonita. La afinidad calcialcalina y las anomalías positivas de LILE y Pb confirman la presencia de un manto metasomatizado en el área estudiada, aunque los enriquecimientos de TiO₂ y HFSE no pueden explicarse fácilmente. Estos enriquecimientos son raros en magmas de zonas de subducción, ya que estos elementos no pueden ser transportados por fluidos a través de la cuña del manto. Sin embargo, se ha demostrado recientemente que los HFSE pueden ser relativamente solubles en los fluidos/fundidos de alta temperatura que ascienden de la placa en subducción. La ocurrencia de xenolitos peridotíticos con Cr-pargasita rica en TiO₂ en el área de Valle de Bravo confirma la existencia de una fase cristalina del manto que contiene concentraciones altas de elementos HFSE. Por lo tanto, la fusión parcial de esta peridotita hidratada podría explicar las anomalías de TiO₂ en los magmas de la CVSC, como se demuestra en el modelo presentado. Asimismo, las relaciones isotópicas y las variaciones de los elementos mayores y trazas indican que la cristalización fraccionada acoplada a contaminación cortical son los principales procesos de evolución en el área estudiada.

Keywords : rocas volcánicas; high-TiO₂; isótopos de Sr y Nd; evolución magmática; Sierra de Chichinautzin; Cinturón Volcánico Trasmexicano; México.