Geochemistry of Nevado de Longaví Volcano (36.2°S): a compositionally atypical arc volcano in the Southern Volcanic Zone of the Andes

• Autores: Daniel Sellés, A. Carolina Rodríguez, Michael A. Dungan, José Antonio Naranjo Soza, Moyra Gardeweg
• Localización: Revista geológica de Chile: An international journal on andean geology, ISSN 0716-0208, ISSN-e 0717-618X, Vol. 31, Nº. 2, 2004, págs. 293-315
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Geoquímica del volcán Nevado de Longavi (36,2°S): un volcn de arco composicionalmente atípico en la Zona Volcánica Sur de los Andes.
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    El estratovolcán cuaternario Nevado de Longaví de la Zona Volcánica Sur de los Andes (ZVS) ha emitido magmas de composición basáltica a dacítica, si bien los productos predominantes son andesíticos. La anfíbola es fenocristal común en andesitas de todo el volcán, y es la fase máfica predominante en dacitas de edad holocena y en enclaves máficos coetáneos. La composición química de los magmas del Nevado de Longaví define patrones que difieren de las tendencias mostradas por otros centros del frente volcánico. Si bien las lavas máficas del Nevado de Longaví son, en términos generales, similares a otros basaltos de la ZVS, las lavas intermedias y evolucionadas exhiben valores sistemáticamente bajos de elementos incompatibles, tanto mayores (K2O, P2O5) como trazas (Rb, Zr, Nb, REE, Th, etc), así como altos valores de Ba/Th, Sr/Y y La/Yb. Dos series magmáticas se definen en base al grado de enriquecimiento en Rb (y otros elementos incompatibles) con el aumento de sílice. La serie de alto Rb, que incluye a las unidades más antiguas del volcán, pero que podría ser en parte coetánea a la serie de bajo Rb, está conformada por basaltos a andesitas de composición química próxima a otras series magmáticas de la ZVS dominadas por asociaciones minerales anhidras. La serie de bajo Rb, que incluye a las unidades holocenas del volcán, evoluciona desde andesitas basálticas a dacitas por vía de cristalización fraccionada involucrando importantes proporciones de anfíbola y plagioclasa cálcica. Los magmas parentales de esta serie serían fundidos parciales de alto grado, altamente hidratados y oxidados, consecuencia de un elevado aporte de agua a la fuente astenosférica. Un elevado transporte de agua hacia el manto astenosférico probablemente resulta de la subducción de la Zona de Fractura oceánica Mocha que se proyecta bajo el Nevado de Longaví. Otros volcanes de la ZVS situados sobre fracturas oceánicas han emitido magmas con anfíbola que comparten algunas similitudes químicas con los magmas del Nevado de Longaví.

  • English

    The Quaternary Nevado de Longaví volcano of the Andean Southern Volcanic Zone (SVZ) has erupted magmas that range in composition from basalt to low-silica dacite, although andesites are the dominant erupted magma type. Amphibole is a common phenocryst phase in andesites throughout the volcano, and it is the dominant mafic phase in Holocene dacites and their included mafic enclaves. Compositions of magmas erupted at Longaví volcano define arrays that diverge from trends delineated by neighboring frontal-arc volcanoes. Although mafic compositions at Longaví are broadly similar to basalts at other SVZ centers, Longaví intermediate and evolved magmas have systematically lower abundances of incompatible major (K2O, P2O5) and trace elements (Rb, Zr, Nb, REE, Th, etc), as well as high Ba/Th, Sr/Y, and La/Yb ratios. Longaví volcano magmas define two differentiation series with regard to enrichments of Rb (and other incompatible elements) with increasing silica. A high-Rb series that includes the oldest units of the volcano comprises basalts to andesites dominated by anhydrous mineral assemblages with chemical compositions similar to other SVZ magmatic series. The series with low Rb, on the other hand, includes the Holocene units that evolved from basaltic andesites to dacites by means of fractional crystallization wherein amphibole and calcic plagioclase dominate the mineral assemblage. Magmas parental to low-Rb series are interpreted to be high-degree mantle melts, highly hydrous and oxidized, formed as a response to high fluid inputs into the subarc mantle. Enhanced water transport to the subarc mantle is a plausible effect of the subduction of the oceanic Mocha Fracture Zone that projects beneath Nevado de Longaví. Volcanoes located over oceanic fracture zones further south along the SVZ have erupted hornblende-bearing magmas that share some chemical similarities with Longaví volcano magmas.