DISCRIMINACIÓN TECTÓNICA EN ROCAS IGNEAS Por Luis López V. GL54C.

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1 DISCRIMINACIÓN TECTÓNICA EN ROCAS IGNEAS Por Luis López V. GL54C

2 “Existe” una importante diferencia entre las tres series mayores: Entonces, ¿Qué hacemos?

3 Introducción Usando la química de basaltos (±andesitas) es posible distinguir entre los diferentes (conocidos) regímenes tectónicos en que ellos se habrían generado. Los diagramas fueron construidos utilizando elementos mayores y traza mediante el método de anális discriminate. Aquellos que utilizan elementos inmóbiles bajo actividad hidrotermal (x ejm. Ti, Zr, Y, Nb, P) pueden ser utilizados en rocas alteradas y hasta metamosfizadas. Elementos deben ser insensitivos a procesos secundarios y fáciles de medir con buena precisión. Los diagramas discriminantes NUNCA deben usarse como una prueba, solo sirven para “sugerir” una asociación tectónica.

4 Placas Tectónicas.

5 LOS DIFERENTES CONTEXTOS GEOTECTONICOS IAB IAT VAB OIB OIT OIA MORB LKT OFB CAB VAB CRB CFB Y tipos de magmatismo asociados

6 Subducción bajo corteza oceánica Subducción bajo corteza continental Márgenes convergentes: zonas de subducción IAB IAT VAB CAB VAB

7 Intraplaca Oceánica:Hot Spots OIB OIT OIA

8 Rifts Mid Oceánicos (MORB)

9 Petrografía y Geoquímica de Elementos Mayores. Un MORB “típico” es una basalto toleítico de olivinos con bajo K 2 O (< 0.2%) y bajo TiO 2 (< 2.0%). Un MORB “típico” es una basalto toleítico de olivinos con bajo K 2 O (< 0.2%) y bajo TiO 2 (< 2.0%). El vidrio representa las composiciones del líquido. El vidrio representa las composiciones del líquido.

10 La secuencia de cristalización común: olivino ( Mg-Cr espinela), olivino + plagioclasa ( Mg-Cr espinela), olivino + plagioclasa + clinopiroxeno La secuencia de cristalización común: olivino ( Mg-Cr espinela), olivino + plagioclasa ( Mg-Cr espinela), olivino + plagioclasa + clinopiroxeno

11 Geoquímica de Elementos Mayores de MORBs

12 Diagramas de variación tipo Fenner. Diagramas de variación tipo Fenner.

13 N-MORB (MORB normal)  Fuente manto superior empobrecido Mg# > 65: K 2 O < 0.10 TiO 2 < 1.0 E-MORB (MORB enriquecido, tambien llamados P-MORB por pluma)  Fuente manto fértil Mg# > 65: K 2 O > 0.10 TiO 2 > 1.0

14 Elementos Trazas Las razones entre elementos incompatibles se usan para distinguir los reservorio de las fuentes. Las razones entre elementos incompatibles se usan para distinguir los reservorio de las fuentes. N-MORB: la razón K/Ba es alta(usualmente > 100)N-MORB: la razón K/Ba es alta(usualmente > 100) E-MORB: la razón K/Ba es ~ 30’sE-MORB: la razón K/Ba es ~ 30’s

15 Elementos Traza: REE

16 Volcanismo Oceánico Intraplaca (IOB)

17 Islas Oceánicas y Montes Submarinos. Islas Oceánicas y Montes Submarinos. Comúnmente asociados con Hot Spots Comúnmente asociados con Hot Spots

18 Tipos de Magmas OIB 2 series magmáticas principales Serie Toleítica (tipo dominante) Serie Toleítica (tipo dominante) Basalto toleítico parental de isla oceánica, OITBasalto toleítico parental de isla oceánica, OIT Similar al MORB, pero tienen diferencias químicas y mineralógicas.Similar al MORB, pero tienen diferencias químicas y mineralógicas. Serie Alcalina Serie Alcalina Basalto alcalino parental de islas oceánicas, OIABasalto alcalino parental de islas oceánicas, OIA 2 sub-series alcalinas principales2 sub-series alcalinas principales Subsaturada en sílice Subsaturada en sílice Ligeramente sobresaturada en sílice ( menos común) Ligeramente sobresaturada en sílice ( menos común)

19 Elementos Traza Los elementos traza LILE (K, Rb, Cs, Ba, Pb 2+ and Sr) son incompatibles y están enriquecidos en los magmas OIB con respecto a MORB. Los elementos traza LILE (K, Rb, Cs, Ba, Pb 2+ and Sr) son incompatibles y están enriquecidos en los magmas OIB con respecto a MORB. Para OIT, la razón K/Ba está entre 25-40 Para OIT, la razón K/Ba está entre 25-40 Para OIA, la razón K/Ba está sobre los 20’s Para OIA, la razón K/Ba está sobre los 20’s  Entonces parece que tienen distintas fuentes.

20 Elementos Traza Elementos HFS (Th, U, Ce, Zr, Hf, Nb, Ta, and Ti) son incompatibles, y están enriquecidos en OIBs > MORBs Elementos HFS (Th, U, Ce, Zr, Hf, Nb, Ta, and Ti) son incompatibles, y están enriquecidos en OIBs > MORBs Razones entre estos elementos también sirven para distinguir fuentes mantélicas. Razones entre estos elementos también sirven para distinguir fuentes mantélicas. La razón Zr/NbLa razón Zr/Nb N-MORB generalmente algo altos (>30) N-MORB generalmente algo altos (>30) OIBs son bajos (<10) OIBs son bajos (<10)

21 Elementos Traza: REEs

22 La/Yb (pendiente de las REE) correlaciona con el grado de subsaturación de sílice en OIBs: La/Yb (pendiente de las REE) correlaciona con el grado de subsaturación de sílice en OIBs: Magmas altamente subsaturados: La/Yb > 30Magmas altamente subsaturados: La/Yb > 30 OIA: ~ 12OIA: ~ 12 OIT: ~ 4OIT: ~ 4

23 Modelo para Magmatismo Oceánico DM OIB Reservorios Continentales EM and HIMU from crustal sources (subducted OC + CC seds)

24 Continental Flood Basalts Large Igneous Provinces (LIPs) Plateaus Oceanicos Plateaus Oceanicos Algunos rifts Algunos rifts Continental flood basalts (CFBs) Continental flood basalts (CFBs)

25 Setting Tectonico de CFBs Hot spots continentales. Hot spots continentales. Rifting continentales pueden estar asociados con hot spots Rifting continentales pueden estar asociados con hot spots RiftsRifts Rifts fallidos (aulacogens)Rifts fallidos (aulacogens)

26 Provincias Flood basalt de Gondwanaland antes de su quiebre y separación.

27 Relación entre las provincias de Etendeka y el plateau de Paraná

28 Columbia River Basalt Group

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32 Diagrammatic cross section illustrating possible models for the development of continental flood basalts. DM is the depleted mantle (MORB source reservoir), and the area below 660 km depth is the less depleted, or enriched OIB source reservoir.

33 Magmatismo de Arco de Islas Islas volcánicas a lo largo de zonas de subducción. Islas volcánicas a lo largo de zonas de subducción. Se diferencia de otras provincias magmáticas por: Se diferencia de otras provincias magmáticas por: Composición más diversa y silicea.Composición más diversa y silicea. Basalto generalmente subordinado.Basalto generalmente subordinado. Más explosivo.Más explosivo. Strato-volcanes.Strato-volcanes.

34 Océano-océano  Arco de Islas (IA) Océano-continente  Arco Continental o Margin Continental Activo (ACM)

35 Estructura de un Arco de Islas

36 Rocas Volcanicas de Arcos de Islas Amplio espectro. Amplio espectro. Alta proporción de andesita basáltica andesita. Alta proporción de andesita basáltica andesita. La mayoría de la andesitas ocurren en zonas de subducciónLa mayoría de la andesitas ocurren en zonas de subducción

37 Elementos Mayores y Series Magmáticas Toleítico (MORB, OIT) Toleítico (MORB, OIT) Alcalino (OIA) Alcalino (OIA) Calc-Alkaline (~ restringuido a zonas de subducción) Calc-Alkaline (~ restringuido a zonas de subducción)

38 Elementos Traza: REEs Pendiente en las series presentadas es similar, but height varies with FX due to removal of Ol, Plag, and Pyx Pendiente en las series presentadas es similar, but height varies with FX due to removal of Ol, Plag, and Pyx Pendiente (+) bajo- K  DM Pendiente (+) bajo- K  DM Fuente  manto heterogeneo Fuente  manto heterogeneo HREE planas , no hay granete profundo. HREE planas , no hay granete profundo.

39 MORB-normalized Spider diagrams MORB-normalized Spider diagrams OIB intraplaca tiene este cototo.OIB intraplaca tiene este cototo.

40 Magmatismo de Arco Continental

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42 Modelo para Arcos Continentales

43 UTILIZACION DE DIAGRAMAS

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