Efectos de la subducción de la dorsal de Juan Fernández en la geoquímica del volcanismo de 18° a 33° S

Abstract

Se ha postulado desde hace varios años que la subducción de la Dorsal de Juan Fernández influye en los cambios magmáticos y tectónicos ocurridos durante el Neógeno en la región chilena de bajo ángulo de subducción (flat slab). Esta dorsal asísmica, definida por una cadena lineal de domos volcánicos desigualmente distribuidos, creados por actividad magmática relacionada a hot spot, subducta bajo el margen a latitud de ∼32-33°S, tras un período de migración desde la latitud del Codo de Arica, por lo menos desde el Mioceno temprano. La trayectoria pasada de la Dorsal de Juan Fernández ha sido reconstruida a partir de vectores de movimiento de placas, utilizando esta reconstrucción se puede estimar el intervalo de tiempo en que la dorsal en subducción estuvo localizada bajo el arco volcánico. La reconstrucción indica una rápida migración hacia el sur del punto de colisión a lo largo de 1400 km del margen, hasta alrededor de 30°S de latitud, a una tasa de ~20 cm/año. Desde allí hasta el presente el punto de colisión ha migrado a una tasa significativamente menor de 3,5 cm/año a lo largo de 275 km del margen. En este trabajo se hace un análisis de datos de geoquímica recopilados de la literatura, que abarcan el tramo del margen donde ocurre la migración de la Dorsal de Juan Fernández. Estos datos entregan concentraciones de elementos incompatibles, (Rb, Cs, Th, U), variaciones de razones de elementos traza: Ba/La (18-56), Th/La (0,25-0,9), Ba/Ta (650-2000), La/Ta (30-60); tierras raras: (La/Sm)N (3,5- 7,0); razones de 87Sr/86Sr, 143Nd/144Nd, e isótopos de Pb que indicarían un aumento en la incorporación de materiales corticales a la cuña astenosférica, participación de fluidos acuosos, subducción de sedimentos y enriquecimiento de la fuente. De igual modo se evidencian trazas de una señal de tipo adakítico a lo largo del segmento de migración que aumenta en intensidad hacia el sur, donde la dorsal comienza su avance más lento. En varios casos a lo largo de la zona de estudio se evidencia un carácter transitorio en los efectos, que coincidiría con la migración del locus de subducción de la dorsal a lo largo del margen chileno. Estas variaciones se atribuyen a una tasa acelerada de erosión tectónica por subducción, asociada a la subducción de los montes submarinos que constituyen la dorsal, así como a un efecto de hidratación pervasiva de la losa oceánica en la vecindad de ésta, al aporte de los montes submarinos y posiblemente a un efecto de subhorizontalización de la losa, producido por la flotabilidad positiva de la dorsal y el ángulo formado por su rumbo con respecto a la dirección de convergencia de placas a lo largo de su migración.