SOBRE LA ESTRUCTURA TÉRMICA Y CONDICIONES DE FUSIÓN DEL MANTO DEBAJO DEL RIFT SALTA (CRETÁCICO TARDÍO), NO ARGENTINO: UN ESTUDIO GEOQUÍMICO Y TERMODINÁMICO INTEGRADO

SOLA, ALFONSO M.; MORFULIS, MARCOS; WEINBERG, ROBERTO; MARO, GUADALUPE

Puerto Madryn

Congreso; Congreso Geológico Argentino; 2022

Basanitas y basaltos alcalinos que contienen xenolitos del manto y la corteza inferior ocurren asociados a estructuras extensionales del Cretácico tardío en el rift continental de Salta (Galliski y Viramonte 1988, Galliski et al. 1989, Viramonte et al. 1999, Lucassen et al. 2002, 2005). La suite de xenolitos del manto está compuesta principalmente por lherzolitas y harzburgitas con espinela y piroxenitas y peridotitas carbonatizadas en forma subordinada. Mostramos que xenolitos y basanitas provienen de diferentes profundidades y, en conjunto, nos brindan información crucial sobre la estructura térmica vertical del manto en el Cretácico tardío. Estos magmas alcalinos se han elevado muy rápidamente (vmin ~ 60 km/día; Morfulis et al. 2022 este congreso), condición necesaria para mantener suspendidos los nódulos densos del manto pero también para limitar la diferenciación magmática e interacción química entre xenolitos y magmas. Mientras que la mineralogía de las basanitas refl eja condiciones de emplazamiento (cristalización) previas a la erupción (~1150-1200ºC/1.4 GPa), la química de roca total suministra información de las condiciones originales de formación ya que preservan una composición prácticamente primaria (#Mg, Cr, Ni) sin contaminación con la corteza continental. Esto representa una oportunidad excepcional para vincular las observaciones de rocas naturales (métodos empiricos o inversos) y los modelos de actividad de fundidos máfi cos desarrollados para composiciones ultrabásicas (métodos predictivos o hacia adelante). La química de elementos traza en las basanitas es bastante homogénea sin evidencias de contaminación cortical (relaciones Th-Nb), indicando una fuente peridotitica enriquecida (altos gradientes Nb/Ti), bajos porcentajes de fusión parcial (altas relaciones La/Yb) y granate como fase estable en el residuo (altas relaciones Ti/Yb-Nb/Yb), es decir un origen profundo. Para restringir mejor y cuantifi car las condiciones de formación de estos magmas alcalinos utilizamos modelos termodinámicos desarrollados recientemente en el sistema NCFMASCrO (Jennings y Holland, 2015) y la composición de una lherzolita fértil para determinar las condiciones P-T necesarias para su fusión parcial. Los contenidos de máximos de MgO ~15 wt% y Al2O3=9-11 wt% de las muestras más primitivas y su comparación con los fundidos modelados permitió calcular una temperatura potencial del manto de Tp=1462ºC y una presión inicial de P0=3 Gpa. En un sistema anhidro, la temperatura potencial del manto Tp determina a qué profundidad comienza la fusión parcial y el espesor de la litósfera conductiva determina a qué profundidad fi naliza la fusión parcial (altura de la columna de fusión) y por lo tanto, el porcentaje de fusión parcial. El límite litósfera-astenósfera debió permanecer relativamente estable entre 100 y 80 km para generar muy bajos porcentajes de fusión parcial < 7 vol% a partir de un protolito fértil. Esto es esperado para esta región donde el rift fue abortado en una etapa muy temprana y el volumen observado de este magmatismo alcalino es muy pequeño (e.g. Galliski y Viramonte 1988). El modelado termodinámico aplicado a composiciones ultrabásicas del manto es un campo en evolución y los estudios que vinculan el desarrollo y las pruebas de estos modelos con observaciones de rocas naturales son una vía fructífera para futuras investigaciones.