Génesis de Rocas Ígneas en la Tectónica de Placas

Contextos Tectónicos y Magmatismo Diverso

Contextos Tectónicos y Magmatismo Diverso Explora la fascinante relación entre la tectónica de placas y la génesis de las rocas ígneas. Desde las dorsales medio-oceánicas (MORB) y los rifts intracontinentales hasta los dinámicos arcos insulares (IAV) y márgenes continentales activos, descubre cómo cada entorno geológico moldea la composición de los magmas. Sumérgete en el estudio de los basaltos de islas oceánicas (OIB), testigos del manto profundo, y otros contextos singulares como las kimberlitas y carbonatitas.

Firmas Geoquímicas Distintivas

Firmas Geoquímicas Distintivas: MORB, OIB e IAV Descifra los espectros geoquímicos únicos de los magmas. Aprende a identificar MORB con su perfil empobrecido en elementos incompatibles, los OIB enriquecidos provenientes de las profundidades del manto a través de penachos mantélicos, y los IAV con sus características irregulares influenciadas por la subducción y la mezcla de diversas fuentes magmáticas, incluyendo fluidos de la placa subductada.

Magmatismo de Subducción y Arcos Magmáticos

Magmatismo de Subducción y Arcos Magmáticos Adéntrate en los complejos procesos del magmatismo de subducción, donde la interacción entre la placa subductada y el manto superior da origen a magmas con firmas geoquímicas particulares. Investiga la formación de arcos insulares y arcos continentales como los Andes, diferenciando sus características y las fuentes involucradas: la corteza oceánica alterada, los sedimentos subductados y la cuña mantélica. Comprende el rol crucial del agua liberada por la deshidratación de la placa subductada en la fusión parcial del manto.

Geoquímica magmática

Este documento te guiará a través de los fundamentos de la geoquímica magmática, revelando cómo la composición química e isotópica de las rocas ígneas nos permite comprender los procesos geodinámicos que dan forma a nuestro planeta, desde la expansión del fondo oceánico hasta la creación de imponentes cadenas montañosas.

Contenido Detallado:

Génesis de las Rocas Ígneas

Génesis de las Rocas Ígneas y Tectónica de Placas:
- Se identifican siete contextos tectónicos principales para la generación de rocas ígneas:
  - Dorsales medio-oceánicas (MORB).
  - Rifts intracontinentales.
  - Arcos insulares (IAV).
  - Márgenes continentales activos.
  - Cuencas marginales.
  - Basaltos de islas oceánicas (OIBes).
  - Otros contextos intracontinentales (kimberlitas, carbonatitas, anortositas, etc.).

Espectros Geoquímicos

Espectros Geoquímicos: MORB, OIB e IAV:
- Espectro de MORB: Poco inclinado y empobrecido en los elementos más incompatibles, ya que fueron extraídos previamente.
- Espectro de OIB: Enriquecimiento relativo (mayor que MORB), particularmente en elementos incompatibles, pero menos en LILE (Large Ion Lithophile Elements). Provienen del manto profundo no empobrecido, ascendiendo por penachos (plumes, hotspots).
- Espectro de IAV: Irregular, con empobrecimiento en ciertos elementos (Nb, Ta, Ti, etc.) y enriquecimiento en otros (Pb, Th, U, etc.). Se originan por la mezcla de la fusión parcial del manto, fluidos de la placa subductada, y a veces fusión parcial de la placa subductada.
- Contextos tectónicos distintos generan espectros geoquímicos distintos.

Magmatismo de Subducción

Magmatismo de Subducción:
- El magmatismo de subducción ocurre en:
  - Subducción oceánica-oceánica: Formación de arcos insulares.
  - Subducción océano-continente: Ejemplos como los Andes.
  - Subducción continental (colisión): Ejemplo de los Himalayas.
- El manto superior (< 660 km) empobrecido es la fuente principal de los MORB.
- El manto inferior (> 660 km) fértil (no empobrecido o enriquecido) es la fuente de los OIB.
- Los magmas de arcos insulares provienen del manto superior (< 660 km).
- EM y HIMU representan fuentes corticales (CO subducida + sedimentos de CC) que pueden influir en el magmatismo oceánico.
- La presencia de H₂O juega un papel importante en el magmatismo de subducción.

Series Magmáticas en Contextos de Subducción

Series Magmáticas en Contextos de Subducción:
- Se distinguen la serie toleítica y la serie calco-alcalina.
- La serie volcánica calco-alcalina es común en zonas de subducción.
- En arcos continentales (ej.: los Andes), la subducción océano-continente genera magmatismo calco-alcalino.
- Los arcos insulares presentan un magmatismo calco-alcalino diferente de las provincias basálticas, con una composición más variada y silícea, generalmente pocos basaltos y vulcanismo más explosivo (estratovolcanes comunes).
- Las rocas volcánicas de arcos insulares muestran una amplia variedad, con una proporción elevada de andesitas basálticas y andesitas, siendo la mayoría de las andesitas encontradas en contextos de subducción.
- La cristalización fraccionada de olivino, plagioclasa y/o piroxenos genera variaciones en las REE en estas rocas.
- Los diagramas AFM (Alcalies-Fe-Mg) se utilizan para distinguir series toleíticas y calco-alcalinas.

Elementos Trazas e Isótopos en Magmas de Arco

Elementos Trazas e Isótopos en Magmas de Arco:
- Las lavas de arco pueden tener REE empobrecidas comparadas con MORB o con pendientes normales, indicando fuentes mantélicas heterogéneas.
- Los arcos insulares plotean en un rango limitado de DM (manto empobrecido) en diagramas isotópicos de Sr-Nd y Pb.
- El ¹⁰Be (Berilio-10) se utiliza como trazador de sedimentos oceánicos subductados debido a su corta vida media y alta concentración en estos sedimentos, estando ausente en MORB y OIB.
- El Boro (B) es un elemento estable que marca la corteza oceánica alterada y, junto con el ¹⁰Be, permite evaluar los procesos en zonas de subducción.
- El enriquecimiento en Sr, Ba, K, Rb, Cs, U, Th, Pb en magmas de arco es mayor de lo esperado por simple mezcla, indicando el transporte preferencial de estos elementos por fluidos.
Petrogénesis en Arcos Insulares:
- La deshidratación de la corteza de la placa subductada hidrata la cuña mantélica, provocando su fusión parcial por la descomposición de anfíboles y flogopitas.
- Los fluidos enriquecidos en ¹⁰Be, B, LILE y con signaturas isotópicas enriquecidas se transfieren a la cuña mantélica.
- La cuña mantélica aporta los HFSE (High Field Strength Elements).
- El magma primario de la serie calco-alcalina es un basalto rico en alúmina, casi exclusivo del magmatismo de subducción.
- La cristalización fraccionada ocurre a varios niveles.
- La cuña mantélica puede ser heterogénea, y el material subductado tiene variedad de componentes corticales y sedimentarios, influyendo en la composición de los magmas.

Magmatismo de Arcos Continentales

Magmatismo de Arcos Continentales (Ej.: los Andes):
- Diferencias con arcos insulares: corteza siálica más espesa que puede contaminar los magmas derivados del manto y retrasar su ascenso, favoreciendo la diferenciación y la posible fusión parcial de la corteza.
- En los Andes, la frecuencia relativa de tipos de roca es diferente a la de los arcos insulares del SW Pacífico, con rocas más evolucionadas.
- La Zona Volcánica Central (CVZ) de los Andes se caracteriza por un buzamiento somero de la placa subductada que puede pinzar la astenósfera de la cuña mantélica suprayacente.
- Las lavas de la CVZ muestran relaciones iniciales de ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr (Sri) elevadas y variables, indicando contaminación por la corteza continental.
- Estudios en Perú sugieren que los magmas primarios se originan esencialmente por fusión parcial del manto litosférico en la cuña mantélica, con poca contaminación cortical salvo en el sur del Perú desde el Eoceno medio.
- El aumento de la Sri con el contenido de sílice en algunas zonas indica asimilación de rocas corticales.

Autor y Fecha de Publicación:

Autor: Thierry Sempere (inferido del nombre del archivo)
Fecha de Publicación: No se especifica en el documento proporcionado.

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