Subducción de la dorsal centro-oceánica Aluk-Farallón y su impacto en el mecanismo de subducción y en el magmatismo de arco a partir de evidencias geoquímicas y de tomografía sísmica
Se presentan los resultados de un reciente trabajo llevado adelante por investigadores del Laboratorio de Geodinámica de nuestro instituto, en conjunto con colaboradores de la Universidad de Concepción (Chile) y la Universidad de Bremen (Alemania), donde se han estudiado los cambios en el magmatismo cretácico cuperior-paleoceno inferior asociados a la colisión de la dorsal centro-oceánica Aluk-Farallón contra el margen andino, entre los 35º y los 42ºS. Se presenta una nuevos datos isotópicos de Sr, Nd y Pb integrado con datos geoquímicos y de campo del magmatismo asociado al arco en tres unidades desarrolladas en distintos momentos de la evolución andina: Unidad Los Ángeles (69 Ma, 35º30’S), Formación Huitrera (44 Ma, 40ºS) y la Formación Auca Pan (29 Ma, 39ºS), integrándolas, a su vez, con unidades magmáticas coetáneas en el margen andino (35-42ºS) desde el Cretácico superior al Mioceno inferior
Localización de las áreas de estudio y distribución del magmatismo.
En paralelo, las variaciones espacio-temporales identificadas en el registro geológico de las unidades magmáticas en estudio, se compararon con tomografías sísmicas del manto superior e inferior para el Cretácico superior-Mioceno inferior. Estos análisis permitieron dilucidar los principales cambios geodinámicos que afectaron al margen andino durante la subducción de la dorsal Aluk-Farallón. La integración entre la información geológica, geoquímica y geofísica junto a los nuevos datos isotópicos, permitió estudiar la composición del magmatismo asociado al arco y su evolución en tres periodos específicos: 1) Cretácico superior- Paleoceno inferior, 2) Paleoceno inferior-Eoceno superior y 3) Eoceno superior- Mioceno inferior, logrando finalmente plantear un modelo tectono-magmático que explique la evolución geoquímica y espacio-temporal del pasaje de la dorsal centro-oceánica a lo largo del margen andino.
Composición isotópica de las unidades magmáticas en estudio.
Los resultados obtenidos mostraron que, a lo largo de los Andes, determinadas unidades magmáticas presentan composiciones isotópicas que reflejan fuentes magmáticas parcialmente enriquecidas, entre ellas la Unidad Los Ángeles (69 Ma; 35º30’S) y la Formación Huitrera (44 Ma; 40ºS). Por otro lado, los análisis tomográficos junto a las reconstrucciones cinemáticas identifican un gap en la losa en subducción que se correlaciona con la aparición de estos sectores del manto más enriquecidos. Así, la interacción de la dorsal centro oceánica Aluk-Farallón con el margen andino desencadenó el desarrollo de un magmatismo en un contexto extensional durante el Cretácico superior- Paleoceno inferior (80-59 Ma), el desarrollo de calderas de colapso al norte de la zona de estudio (23-28ºS), sectores con un magmatismo de arco de carácter transicional a intraplaca (35º30’S) y la presencia de intrusiones de composición adakítica en la zona de antearco (39ºS). Mientras tanto, hacia el sur de la Unidad Los Ángeles (35º30’S), se desarrolló un magmatismo de arco (36º-38ºS) sin influencia del dorsal centro-oceánica. La composición geoquímica contrastante entre unidades magmáticas coetáneas del Cretácico superior-Paleoceno inferior es consistente con el carácter segmentado de la dorsal Aluk-Farallón.
Modelo tectonomagmático y efecto de la colisión de la dorsal Aluk-Farellón.
Por su parte, en los Andes Nordpatagónicos (39-43ºS), se identifica para el magmatismo asociado al arco del Paleoceno inferior-Eoceno superior (59-37Ma), una composición y distribución segmentada lo que muestra un comportamiento similar al periodo previo (80-59 Ma) consistente con las secciones tomográficas que rastrean la ubicación del punto triple hacia el sur (42ºS). Finalmente, hacia el Eoceno superior-Mioceno inferior, se desarrolló un típico magmatismo de arco, evidenciado también por el establecimiento de una zona de subducción continua como se observó claramente en las tomografías sísmicas. Los nuevos datos isotópicos muestran la participación de fuentes de arco con un bajo grado de contaminación cortical, consistente con el emplazamiento del magmatismo de arco claco-alcalino de la Formación Auca Pan (29 Ma).
Para mayor información:
Iannelli SB, Fernández Paz L, Litvak VD, Gianni G, Fennell LM, González J, Lucassen F, Kasemann S, Oliveros V and Folguera A., 2020. Southward-Directed Subduction of the Farallon–Aluk Spreading Ridge and Its Impact on Subduction Mechanics and Andean Arc Magmatism: Insights From Geochemical and Seismic Tomographic Data. Frontiers in Earth Sciences.
