Evolución magmática de la Isla Robinson Crusoe, Dorsal de Juan Fernández, Chile

Abstract

La isla Robinson Crusoe (33°38 42 S, 78°49 23 O) corresponde a un conjunto volcánico de intraplaca emplazado en la Dorsal de Juan Fernández, un ridge asísmico de orientación aproximada E-W situado sobre la Placa de Nazca. Su sección emergida está formada principalmente por rocas volcánicas básicas además de un cuerpo intrusivo félsico y escasas secuencias sedimentarias. La Secuencia Punta Larga (ca 5,8 Ma.) se compone de basaltos y andesitas basálticas toleíticas de medio K. Destaca en ella la significativa presencia de mineralogía secundaria (clorita, esmectita, epidota, carbonatos). La Secuencia Puerto Inglés (ca 3-4 Ma.) es representativa de la fase de volcanismo de escudo de la isla y se compone de basaltos de medio K con afinidad transicional desde toleítica a alcalina. Además, en esta última se reconocen rocas ricas en olivino con valores de MgO>16% y enclaves ultramáficos dentro de los diques, correspondientes a cúmulos duníticos. A su vez, la Secuencia Bahía del Padre (ca 1,2 Ma.) está formada por basanitas marcadamente alcalinas, con total ausencia de fenocristales de plagioclasa y fuerte enriquecimiento relativo en HFSE. Por último, el Intrusivo de Punta Larga corresponde a un cuerpo de sienitas y sienodioritas de clinopiroxeno de alto y medio K con importante presencia de apatito y circón. El comportamiento de elementos tales como Mg, Ni, Ca, Sc, V, Sr y Al permite inferir procesos de acumulación de olivino (grupo de alto Mg) y fraccionamiento de clinopiroxeno y plagioclasa, que serían capaces de explicar las variaciones geoquímicas internas observadas. Se puede establecer una clara tendencia marcada por el aumento de la alcalinidad en las unidades volcánicas más jóvenes. En este sentido, las rocas parcialmente alteradas de la secuencia basal son toleíticas (La/Yb=10,70, Ba/Zr=0,76, Nb/Zr=0,16); la fase de volcanismo de escudo es transicional (La/Yb=13,69; Ba/Zr=1,07; Nb/Zr=0,16) y, finalmente, las basanitas post-escudo son fuertemente alcalinas (La/Yb=22,32; Ba/Zr=2,26; Nb/Zr=0,26). Para explicar la tendencia evolutiva observada se evalúan dos hipótesis. La primera consiste en grados decrecientes de fusión parcial en un manto enriquecido que implican, en todo caso, coeficientes de partición distintos entre la secuencia más joven y aquellas que la preceden. La segunda hipótesis propone cambios en la fuente mantélica asociada a la génesis de la unidad post-escudo. Esta nueva fuente se encontraría enriquecida fuertemente en Nb y Ta, y levemente en Zr, Y, Hf y Th (con características similares a una fuente tipo HIMU) en comparación con aquella asociada a las secuencias antiguas y que corresponde a una mezcla entre fuentes tipo HIMU y N-MORB. La primera alternativa supone una fuente estática incompatible con el modelo de hotspot . La segunda sería más consistente con un escenario de pluma mantélica capaz de generar cambios composicionales (metasomáticos?, mineralógicos?) en el manto a lo largo del tiempo como se ha sugerido en otras islas oceánicas.