Magma evolution within the accretionary mafic basement of Quaternary Chimborazo and associated volcanos (Western Ecuador)

• Autores: Rolf Kilian, Ernst Hegne, Steven Fortier, Muharrum Satir
• Localización: Revista geológica de Chile: An international journal on andean geology, ISSN 0716-0208, ISSN-e 0717-618X, Vol. 22, Nº. 2, 1995, págs. 203-218
• Idioma: inglés
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  • español

    La evolución magmática dentro del basamento acrecionario máfico del volcán Chimborazo y volcanes asociados del Cuaternario (Ecuador Occidental). Las rocas volcánicas miocenas a holocenas del Chimborazo y volcanes asociados en la Cordillera Occidental del Ecuador varían en composición de andesita basáltica a riolita. Fueron extruidas a través de un basamento acrecionario máfico cretácico. Se distinguen tres tendencias de diferenciación magmática calco-alcalina en las rocas volcánicas pleistocenas y holocenas. Se las interpreta como indicativas de evolución magmática dentro de la corteza continental inmadura. Las rocas volcánicas del Pleistoceno temprano y tardío varían en composición de andesita basáltica a dacita, y están caracterizadas por un moderado incremento de alcalinidad y una pequeña variación de las razones K/Rb, Ba/La, Th/Ta y Sr/Y. Muestran diferencias geoquímicas distintivas que se atribuyen a proporciones variables de fundidos de la corteza inferior en los miembros extremos máficos. Las rocas volcánicas tienen razones de 143Nd/144Nd (0.5128 a 0.5129) menores que el basamento, lo que sugiere que el origen de esta característica isotópica reside en un manto modificado porsubducción. El modelamiento químico sugiere que los basaltos del Pleistoceno tardío pueden contener cerca de 12% mas de fundidos de la corteza inferior que aquellos del Pleistoceno temprano. El desarrollo de ambas series magmáticas se explica por evolución magmática a niveles poco profundos. Otras andesitas pleistocenas de mediano a alto K pueden haberse producido por mezcla de un fundido basáltico de bajo K generado en un manto modificado por subducción, y un fundido parcial rico en sílice de corteza inferior que contenga rutilo y granate. La fusión parcial de la corteza inferior esta apoyada por altas razones de Sr/Y (~200), de Th/Ta (~42), y de La/Yb (~60) en las andesitas de alto K. Las razones de 143Nd/144Nd (~0.51292) y los valores de delta 18 O (~+-9%0) en las andesitas de alto K, son indistinguibles de aquellas del basamento acrecionario cretácico, y sugieren una relación genética entre ellas.

  • English

    Miocene to Holocene volcanic rocks of Chimborazo and associated volcanoes in the Western Cordillera of Ecuador range in composition from basaltic andesite to rhyolite. They were erupted through Cretaceous accretionary mafic basement. Three calk-alkaline magmatic trends can be distinguished in the Pleistocene and Holocene volcanic rocks. They are interpreted to reflect magma evolution within the immature continental crust. Early Pleistocene and Late Pleistocene volcanic rocks range in composition from basaltic andesite to dacite and are characterized by a moderate increase in alkalinity and little variation in the K/Rb, Ba/La, Th/Ta, and Sr/Y ratios. They show distinct geochemical differences that are attributed to variable proportions of lower crustal melts in the mafic end members. Volcanic rocks have lower 143Nd/144Nd ratios (0.5128 to 0.5129) than the basement, suggesting an origin of these isotopic characteristics from subduction modified mantle. Chemical modelling suggests that Late Pleistocene basalts may contain about 12% more of a lower crustal melt than Early Pleistocene parental melts. The development within both magmatic suites is explained by shallow level magma evolution. Other medium-K to high-K Pleistocene andesites may have been produced by mixing of a low-K basaltic melt generated from subduction-modified mantle and a high silica partial melt from the lower crust containing rutile and garnet. Partial melting of lower crust is supported by high Sr/Y (~200), Th/Ta (~42), and La/Yb ratios (~60) in the high-K andesites. 143Nd/144Nd ratios (0.51292) and delta 18 O values (-+9%0) in the high-K andesites are indistinguishable from those in Cretaceous accretionary basement and support a genetic relationship.