Evolución petrológica y geoquímica del vulcanismo bimodal oligocénico en el campo volcánico de San Luis Potosí (México)

• Autores: Rodolfo Rodríguez-Ríos, Juan Manuel Torres-Aguilera
• Localización: Revista mexicana de ciencias geológicas, ISSN-e 2007-2902, ISSN 1026-8774, Vol. 26, Nº. 3, 2009, págs. 658-673
• Idioma: español
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    El presente trabajo reporta datos de campo, petrográfi cos y geoquímicos (elementos mayores y traza, incluyendo elementos de las Tierras Raras) de una ignimbrita riolítica (Riolita Panalillo, Trp) de edad Oligoceno tardío, la cual se extravasó concurrentemente con lavas de composición intermedia (basalto La Placa, Tbp) dentro del campo volcánico de San Luis Potosí (CVSLP), y más específi camente dentro de la estructura conocida como graben de Bledos. Las dos unidades volcánicas estudiadas (Trp y Tbp) pertenecen a un evento de vulcanismo oligocénico, con un rango de edad restringido entre 27 y 28 Ma. Este vulcanismo es principalmente de tipo subalcalino y forma una serie típicamente bimodal con rocas que son principalmente andesita basáltica e ignimbrita riolítica. El ambiente tectónico de la región es básicamente distensivo y se encuentra asociado a la extensión ocurrida durante el Oligoceno.

    La ignimbrita riolítica (Trp) tiene un carácter subalcalino e hiperaluminoso. Los patrones normalizados de Tierras Raras muestran una anomalía negativa en Eu para la unidad de ignimbrita riolítica (Trp), lo cual sugiere un proceso de cristalización fraccionada de plagioclasa. Esto es apoyado también por el comportamiento de algunos elementos como el Sr, Ba, y Ti. Además, las relaciones Rb vs. Y+Nb sugieren un ambiente de intraplaca. La mineralogía de esta ignimbrita es relativamente sencilla, y se compone principalmente de: feldespato potásico > cuarzo > plagioclasa > minerales opacos. En lo que respecta a las lavas intermedias (Tbp), éstas tienen un carácter subalcalino, y difi eren de la ignimbrita riolítica en su carácter metaluminoso. No presentan anomalía de Eu y su patrón de elementos de las Tierras Raras es sólo levemente enriquecido en elementos de las Tierras Raras ligeras y más bien plano. El comportamiento de algunos elementos traza como el Sr, Ba, Rb, Nb, y Th, sugiere que la fusión parcial del manto superior jugó un papel importante en la génesis de estos magmas. De igual manera, las relaciones Ti/Y�Zr/Y y Zr�Zr/Y muestran un ambiente tectónico de intraplaca. El análisis petrográfi co de estas lavas muestra que sus principales minerales son: plagioclasa > olivino > óxidos de Fe-Ti > cuarzo. Los datos combinados de campo, petrográfi cos, geoquímicos, así como las edades de estas unidades, sugieren que la ignimbrita riolítica y las lavas intermedias están asociadas tanto espacial como temporalmente y pueden ser consideradas como un grupo en el CVSLP. Posibles procesos de mezcla de magmas son además evidenciados por la presencia de anillos de reacción en cristales de plagioclasa de la unidad Tbp, así como aureolas de reacción en olivino y fragmentos de roca máfi ca en la unidad Trp. También es importante mencionar la posibilidad de que estas unidades sean comagmáticas.

  • English

    This work reports fi eld, petrographic and geochemical data (major and trace elements, including the rare-earth elements � REE) of a late Oligocene rhyolitic ignimbrite (Riolita Panalillo, Trp) and lavas of intermediate composition (basalto La Placa, Tbp) that were concurrently emplaced in the San Luís Potosí volcanic fi eld (SLPVF), and more specifi cally, within the structure known as Bledos graben. Both volcanic units (Trp and Tbp) belong to a volcanic event of Oligocene age, with a restricted age range between 27 and 28 Ma. This volcanism generated sub-alkaline rocks that form a typical bimodal series, composed mainly by basaltic andesite and rhyolitic ignimbrite. The regional tectonic environment is basically distensive and associated with extension that occurred during the Oligocene. The rhyolitic ignimbrite has a sub-alkaline and hyperaluminous character. The chondrite-normalized REE patterns of this rhyolitic unit (Trp) display a negative Eu anomaly, which suggests fractional crystallization of plagioclase. This is also supported by the behavior of some elements such as Sr, Ba, and Ti. Moreover, the Rb vs. Y+Nb relationship suggests an intraplate tectonic environment. The mineralogy of this ignimbrite is relatively simple and mainly consists of: potassic feldspar > quartz > plagioclase > opaque minerals.

    Regarding the intermediate lavas (Tbp), they have a slightly sub-alkaline character and differ from the rhyolitic ignimbrite in their metaluminous character. Their REE paterns have relatively fl at slopes, with only a slight enrichment in light-REE, and do not show Eu anomalies. The behavior of trace elements such as Sr, Ba, Rb, Nb, and Th, suggest that partial melting of the upper mantle played an important role in the genesis of these magmas. Similarly, the Ti/Y�Zr/Y and Zr�Zr/Y relationships also suggest an intraplate tectonic environment. The petrographic analysis of these lavas shows that the main rock-forming minerals are: plagioclase> olivine> Fe-Ti oxides > quartz. The combined, petrographic, geochemical and fi eld data, as well as the ages of these units, suggest that the rhyolitic ignimbrite and the intermediate lavas may be considered as a group within the SLPVF, spatially as well as temporarily associated. Possible magma mixing processes are revealed by the presence of reaction rings in plagioclase of the Tbp unit, as well as by reaction halos in olivine and mafi c rock fragments within the Trp unit. Another important point worth mentioning is that these units could be co-magmatic.