Magmatic evolution through melt inclusions of the holocene alkaline lavas of Puyuhuapi volcanic group, chilean southern Andes

Abstract

Los nueve centros eruptivos menores del grupo volcánico Puyuhuapi (PVG) ubicados en el segmento sur de la Zona Volcánica sur, se distribuyen en dos lineamientos, siguiendo una de las trazas principales de la zona de falla Liquiñe Ofqui, estructura mayor (>1000 km de extensión) de rumbo NS. Sus productos son de composición basáltica y de afinidad alcalina. El principal enfoque de este estudio es determinar condiciones y procesos pre-eruptivos registrados por las lavas en cuanto a su mineralogía y a la petrografía de las inclusiones vítreas y determinar que procesos magmáticos generan variabilidad en la composición de los distintos centros eruptivos. Para ello se analizan inclusiones vítreas alojadas en fenocristales de olivino, utilizando distintas metodologías como Microsonda electrónica, ablación laser y espectroscopia Raman. Se encontraron variados tipos de inclusiones que se distinguieron por su forma y composición entre homogéneas y recristalizadas. Inclusiones homogéneas muestran fraccionamiento y reequilibrio con el mineral hospedante, por lo que la composición inicial del magma parental tuvo que ser modelada. La temperatura pre-eruptiva máxima registrada por las inclusiones vítreas es de 1280°C y la presión mínima se encuentra entre 4-5 Kbar, condiciones obtenidas a partir del equilibrio con el mineral hospedante y con la presión de vapor de CO2 y H2O retenido en las inclusiones. Lo que implica la existencia de un reservorio donde se detectaron procesos de fraccionamiento temprano de olivino y contaminación cortical, preferentemente en el lineamiento norte. Diferencias sistemáticas en la composición de los centros eruptivos, sugiere que el magma que forma las lavas PVG se genera a partir de dos fuentes de manto diferentes, en el campo de estabilidad del granate como se sugiere para las altas razones de LILE/HFSE. El cono Puyu 9 del lineamiento norte tendría una fuente magmática más profunda con un contenido de granate mayor, evolucionando químicamente de manera independiente al lineamiento sur. Menor enriquecimiento en elementos incompatibles y mayor contenido de magnesio muestran que el magma que forma el cono Puyu 4, sería el magma más primitivo del PVG. La firma geoquímica particular de las lavas alcalinas de PVG estaría más influenciada por la fusión sedimentos que de fluidos de la placa subductante, lo que es consistente con los bajos grados de fusión parcial (Nb/Y, La/Sm elevados) que producen volúmenes pequeños de magma.