Variaciones temporales en la influencia de la losa subducida en la evolución de los magmas de arco en los Andes Centrales, sobre la base de isótopos de boro

En un reciente estudio publicado en Earth and Planetary Sciencies Letters con la participación de nuestros investigadores se ha analizado cómo los cambios en la configuración tectónica de la zona de subducción han afectado  el reciclado de los componentes subducidos a través de la losa, que pudieron modificar la composición de los magmas de arco. Para establecer las posibles fuentes de estos componentes se determinaron los valores de isótopos de boro y composición de elementos mayores y trazas en inclusiones fluidas observadas en piroxenos y circones, en muestras de volcanitas de arco de edad paleocena a miocena en el sector  sur de los Andes Centrales, sobre el segmento de subducción horizontal Pampeano.

Zona de estudio y localización de las muestras analizadas.

 

Los resultados obtenidos muestran que la diferenciación magmática tiene un efecto despreciable en las concentraciones de boro y en los valores de δ11B que presentan las inclusiones fundidas. Por lo tanto, estos valores pueden ser utilizados para evaluar cambios en la composición de los fluidos derivados de la losa que afectan la región fuente de los magmas a lo largo del tiempo: valores significativamente menores se registraron en las inclusiones de las rocas oligocenas (∼24 Ma), comparadas con aquellas de edad paleocena  (∼61 Ma) y miocena (∼18 Ma). Estas variaciones muestran relación con los principales cambios en la configuración tectónica andina (velocidad de convergencia, ángulo de convergencia y edad de la losa oceánica subducida).

Relación B/Nb y valores del δ11B a en función de la edad.

A su vez, se estudiaron las posibles fuentes de boro que influyen en la composición de los magmas de arco y que permite explicar las variaciones encontradas. A través de modelos de mezcla, se evaluaron las contribuciones de cada fuente a lo largo del tiempo para cada episodio magmático.

Modelos de mezcla entre los magmas analizados y las posibles fuente de boro.

En particular, se destaca que los valores más altos de δ11B encontrados en las inclusiones miocenas evidencian un aumento en la contribución de fluidos serpentiníticos en la fuente de los magmas luego de los ∼19,5 Ma, lo cual es coetáneo y estaría relacionado a la subducción de la dorsal de Juan Fernández, asociada a una losa serpentinizada e hidratada; que a su vez, genera una aumento de la flotabilidad de la losa, probablemente vinculada al inicio de la subducción horizontal.

Margen andino a los 30° con la variación de los isótopos de boro.

Para mayores detalles se remite al lector al trabajo original.

Jones, R.E., De Hoog, J.C.M., Kirstein, L.A., Kasemann, S.A., Hinton, R., Elliott, T., Litvak, V.D. y EIM 2014. Temporal variations in the influence of the subducting slab on Central Andean arc magmas: Evidence from boron isotope systematics. Earth and Planetary Science Letters 408: 309-401.

 

Journal webpage: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X14006220