CARACTERIZACION GEOQUIMICA DEL VOLCAN PAYUN MATRU, RETROARCO ANDINO AL SUR DE LA PROVINCIA DE MENDOZA

HERNANDO, IRENE; LLAMBÍAS, EDUARDO; GARCIA, VALERIA

Nequen

Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino; 2011

Asociación Geológica Argentina

CARACTERIZACION GEOQUIMICA DEL VOLCAN PAYUN MATRU, RETROARCO ANDINO AL SUR DE LA PROVINCIA DE MENDOZAIrene R. Hernando1, Eduardo J. Llambías1 y Valeria García11 Centro de Investigaciones Geológicas (CONICET-UNLP), Calle 1 N° 644, B1900TAC, La Plata, Buenos Aires. e-mail: ihernando@cig.museo.unlp.edu.arEn el retroarco andino del sur de la Provincia de Mendoza, durante el pleistoceno-holoceno se desarrolló un volcanismo alcalino conformado por el volcán Payún Matrú, y dos campos basálticos fisurales en sus flancos oriental y occidental, e interrumpidos por el mismo (Llambías, 1966; González Díaz, 1972). El Payún Matrú presenta una caldera de 8 km de diámetro, y las ignimbritas depositadas como producto de la erupción explosiva que condujo al colapso de la caldera, son un excelente horizonte guía para definir la estratigrafía del volcán. Así, se define una unidad pre-caldera constituida traquitoides (T ac), una sin-caldera representada por las ignimbritas de composición traquítica, y cuatro unidades post-caldera. De estas últimas, la más antigua está compuesta por lavas de composición traquiandesíticas basálticas a traquiandesitas (TA dc), y las tres posteriores de composición traquítica relativamente homogénea, representadas por lavas en bloque (T bq), conos de pómez y bombas (C pz) y por domos, coladas dómicas y escasas coladas lávicas vítreas (Tv) (Hernando et al. 2008).Cuarenta y tres análisis químicos de roca total se efectuaron hasta el momento para su caracterización geoquímica: 32 sobre las unidades del Payún Matrú antes mencionadas a excepción de los conos pumíceos, y 11 sobre los basaltos fisurales tanto pre- como post-caldera. A su vez, el estudio geoquímico fue completado con 16 análisis isotópicos 87Sr/86Sr.Las lavas e ignimbritas del Payún Matrú y las lavas basálticas adyacentes pertenecen a la serie alcalina, formando una tendencia continua desde basaltos hasta traquitas, con mayor representatividad en los campos de traquitas (lavas del volcanismo central) y basaltos/traquibasaltos (volcanismo fisural), y un número relativamente escaso de coladas lávicas con composiciones intermedias pertenecientes a la unidad de Traquiandesitas post-caldera del volcanismo central. Esta tendencia junto a los patrones observados en los diagramas de elementos traza (spiders) y las similares relaciones isotópicas del Sr obtenidas, sugieren la relación comagmática entre los productos analizados. Es importante destacar que las características petrográficas de desequilibrios mineralógicos encontradas en las Traquiandesitas post-caldera y algunas de las lavas de los Traquitoides pre-caldera, sugieren que se tratan de lavas híbridas producto de la mezcla entre magmas basálticos y traquíticos (Hernando et al., 2008).Las lavas basálticas adyacentes al Payún Matrú presentan evidencias de procesos de fraccionamiento de fases máficas, por lo que se los interpreta como magmas no primarios y que tuvieron un periodo de residencia, probablemente en la base de la corteza, previamente a su erupción. Este hecho se basa en diversos criterios químicos, como por ejemplo los contenidos máximos de Ni y Cr (de 90 y 110 ppm, respectivamente) y el #Mg con valores entre 57 y 65, los cuales resultan demasiado bajos para tratarse de fundidos primarios. Los minerales fraccionados corresponderían a clinopiroxenos y también a olivinas, basándose en diversos diagramas de elementos mayoritarios y trazas, como son el MgO vs. CaO/Al2O3 y MgO vs. Sc/Y, los cuales muestran correlaciones positivas, siendo el clinopiroxeno el único mineral fraccionante que es responsable de tal variación (Mattsson y Oskarsson, 2005). Respecto de las plagioclasas, no se encuentran evidencias de su fraccionamiento, hecho indicado por la ausencia de una anomalía negativa de Sr y Eu en los diagramas spider de elementos incompatibles y de tierras raras, respectivamente.La patrón hallado en los diagramas spider de elementos incompatibles (normalizados al MORB, Pearce, 1982) y tierras raras (normalizados al condrito, Nakamura, 1974) para los basaltos, es de tipo OIB, sin afinidad con basaltos de zonas de subducción, pero sí con los basaltos alcalinos de intraplaca. Las lavas traquíticas del Payún Matrú muestran un patrón similar en el diagrama spider normalizado a los MORB (Pearce, 1982), aunque mostrando una mayor abundancia de los elementos incompatibles en general, y con anomalías negativas en Sr, Ba, P y Ti. Estos picos sugieren el fraccionamiento de feldespatos alcalinos y plagioclasas, además de apatita y óxidos con Ti, y se acentúan marcadamente en las últimas traquitas post-caldera, son variables en los traquitoides pre-caldera y leves a ausentes en las traquiandesitas post-caldera.La relación isotópica 87Sr/86Sr tanto para los basaltos fisurales como para las rocas traquíticas en general presenta valores acotados y dentro de los promedios mantélicos (entre 0,7038 y 0,7044), indicando el origen mantélico de los basaltos y la probable comagmatividad con los traquitoides del Payún Matrú. Las lavas póstumas de traquita son las que presentan los valores más elevados (0,7041-0,7044), diferenciándose levementedel resto, posiblemente por una muy tenue asimilación cortical que no está presente en el resto de las lavas traquíticas ni en los basaltos fisurales.Si bien la actividad volcánica del Payún Matrú se desarrolló en una posición de retroarco con respecto al arco andino actual, la naturaleza del volcanismo no muestra afinidad con zonas de subducción sino con zonas de intraplaca. Esta aseveración se corrobora con diversos diagramas de discriminación tectónica como son Rb vs. Y+Nb (Pearce et al. 1984), Ta/Yb vs. Th/Yb (Gorton y Schandl, 2000), y Zr vs. Zr/Y (Xia et al., 2004), y fue interpretada por Kay et al. (2006) como un engrosamiento en la cuña mantélica a raíz del empinamiento en la placa subductada, luego del período de subducción de bajo ángulo entre los 20 y 5 Ma.Finalmente, y a modo de conclusión, el volcán Payún Matrú es contemporáneo con los campos basálticos adyacentes y es el producto de su diferenciación, conduciendo a la convivencia entre estilos de volcanismo contrastantes y a una compleja interacción entre ambos. Las lavas de composiciones intermedias presentes en la etapa pre-caldera y post-caldera temprana del Payún Matrú, serían el producto de mezcla entre magmas básicos y félsicos.