Petrography and geochemistry of Quaternary rocks from the Southern Volcanic Zone of the Andes between 41°30’ and 46°00’S, Chile

• Ángel Leopoldo López Escobar ^[1] ; Rolf Kilian ^[3] ; Pamela D. Kempton ^[4] ; Michio Tagiri ^[2]
  1. [1] Universidad de Chile

     Universidad de Chile

     Santiago, Chile

     
  2. [2] Ibaraki University

     Ibaraki University

     Japón

     
  3. [3] Mineralogisch-Petrographisches Institüt. Universität Tübingen
  4. [4] NERC isotope Geosciences Laboralory. Keyworth. Nottingham

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• Localización: Revista geológica de Chile: An international journal on andean geology, ISSN 0716-0208, ISSN-e 0717-618X, Vol. 20, Nº. 1, 1993, págs. 33-55
• Idioma: inglés
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    Petrografía y geoquímica de rocas cuaternarias de la Zona Volcánica Sur de los Andes entre los 41 °30' Y 46°00'S, Chile. Los centros volcánicos del frente cuatemario de la Zona Volcánica Sur (ZVS) de los Andes, ubicados entre las latitudes 41 °3O'S ~ 46°00'S, son predominantemente basálticos y andesítico-basálticos, de contenidos bajos a medios de K. Andesitas y dacitas son menos abundantes que las rocas basálticas y se encuentran riolitas sólo en el volcán Chaitén. Las rocas volcánicas pleistocenas varían en composición de basalto a dacita, pero las holocenas son fundamentalmente basaltos y andesitas basálticas. En general, los basaltos de los estratovolcanes de la región comprendida entre 41 °30'-46"00'S de la ZVS son geoquímicamente semejantes a los basaltos de los estratovolcanes de la región 37000'-41 °30'S, pero sus razones isotópicas de Pb presentan un intervalo más amplio de variación, siendo éste cercano al presentado por las rocas volcánicas de la región 33-37' S. En detalle, dos tipos de basaltos pueden distinguirse en esta región de la ZVS de los Andes: basaltos empobrecidos (tipo-1) y enriquecidos (tipo-2) en elementos incompatibles. En comparación con los basaltos del tipo-1, los del tipo-2 presentan un grado más bajo de zonación del olivino y sus razones FeO(T)lMgO, La/Yb, Y 87Sr/86Sr son más elevadas. En los basaltos del tipo-2, el olivino raramente coexiste con augita. Los fenocristales de plagioclasa de ambos tipos de basaltos exhiben una fuerte zonación normal, que varía de An03 (centro) a An58 (bordes). A pesar de estar ubicadas en un área de corteza continental presumiblemente delgada, las riolitas del Chaitén son geoquímicamente semejantes a las riolitas de los 33-37ºS (donde la corteza continental es gruesa), pero son más ricas en Pb radiogénico, en especial en 2°OPb. En comparación con basaltos vecinos del Michinmahuida, estas rioHlas tienen razones isotópicas de Sr, Pb y ° más elevadas y de Nd más bajas, están notablemente empobrecidas en Ca, Sr, Eu, Ti, Zr, Hf, y Y en tierras raras medianas y pesadas, y presentan razones KlRb más bajas. Sobre la base de sus diferencias de composición, los basaltos del tipo-1 no son magmas parentales del tipo-2. Sus diferencias parecen reflejar diferentes grados de fusión parcial de la astenósfera seguido de diferentes grados de contaminación a nivel de la corteza inferior o media. En niveles corticales superiores, los magmas basálticos evolucionan a intermedios ya sea por cristalización fraccionada, acompañada de contaminación cortical o por mezcla con magmas riolíticos generados por fusión de material cortical.

  • English

    Rocks from thirteen stratovolcanoes, belonging to the Quaternaryfrontofthe Southern Volcanic Zone :SVZ) of the Andes (41 "30'S-46"00'S) are mainly low-to medium-K basalts and basal tic andesites. Andesites and dacites are less abundant, and rhyolites are found only at Chaitén volcano. Pleistocene volcanic rocks range in composition from basalt to dacite, but Holocene volcanic rocks are predominantly basalts and basaltic andesites. In general, stratovolcano-basalts from the 41 "30'-46"00'S regio n of the SVZ are geochemically similar to stratovolcano-basalts from the 37"00'-41 "30'S region, but exhibit a wider ranga of Pb-isotope ratio s which is close to that ofvolcanic rocks from the 33-37°S region. In detail, two types of basalts, depleted (type-1) and enriched (type-2) in incompatible elements, are distinguished in this -egion of the SVZ. Compared to type-1 basalts, type-2 basalts have a lower degree of olivine zoning and higher FeO(t)/MgO, LalYb, and 87Sr/ 8"Sr ratios. In type-2 basalts, olivine rarely coexists with augite. Plagioclase phenocrysts in both type of basalts exhibit strong normal zoning, from Anu3 (cores) to An58 (rims).ln spite of being located in an area of presumably thin continental crust, the Chaitén rhyolites are geochemically similarto rhyolites from fu rther north (33-37"S) where the continental crust is thick, but are notably enriched in radiogenic Pb, particularly in 206Pb. Compared to the nearby Michinmahuida basalts, the Chaitén rhyolites have higher Sr-, Pb-, and 0-isotope ratios, but lower Nd-isotope ratios, are notably depleted in Ca, Sr, Eu, Ti, Zr, Hf, y and middle and heavy rare-earth elements, and have lower KlRb ratios. On the basis of their chemical and isotopic differences, type-1 basal tic magmas are not parental magmas of type-2 basalts. These differences seem to reflect different degrees of partial melting of the asthenosphere followed by contamination of these melts with lowerto intermediate crustal material. Atuppercrustallevels, basalticmagmas evolveto produce intermediate magmas, eitherbyfracti:mal crystallization combined with different degrees of crustal contamination or by mixing with rhyolitic liquids generated by partial melting of crustal material.