Procesos petrológicos en la cuña del manto sobre una zona de subducción activa en el retroarco extraandino, 35º-38º ls, Argentina

Abstract

A partir del desarrollo del presente proyecto se pretende profundizar el conocimiento del manto superior, situado en el retroarco extraandino del sudeste de Mendoza y oeste de La Pampa, mediante del estudio de campo, petrográfico y geoquímico de xenolitos ultramáficos y sus basaltos portadores. Durante el corriente año se finalizó un estudio sobre las rocas de la localidad de agua poca. Los resultados indican que los xenolitos son lherzolitas anhidras portadoras de espinela, con la excepción de dos harzburgitas y un xenolito compuesto, formado por piroxenita y su lherzolita alojante. La textura de los xenolitos es principalmente porfiroclástica y subordinadamente protogranular y equigranular. Teniendo en cuenta la composición modal, la de roca total y la de las fases minerales, se infiere que la mayoría de las lherzolitas son residuos refractarios luego de 1 a 7% de fusión fraccionada no modal de una lherzolita en facies de espinela con composición similar al manto primitivo. Sólo dos lherzolitas empobrecidas en clinopiroxeno y una harzburgita exhiben composiciones de clinopiroxeno y espinela resultantes de un 13% de fusión parcial de un manto primitivo lherzolítico. Los clinopiroxenos de estas últimas peridotitas muestran patrones normalizados enriquecidos en elementos de tierras raras livianas (LREE), medias (MREE) y estroncio, con anomalías negativas de elementos de alto campo de esfuerzo (HSFE). Las composiciones de los líquidos en equilibrio con estos clinopiroxenos son diferentes de los fundidos correspondientes a la roca alojante y se interpretan como composiciones transitorias desarrolladas durante la interacción líquido-peridotita. En particular las composiciones de elementos traza en los clinopiroxenos concuerdan con las modeladas por fusión parcial asistida por fundidos/fluidos. La composición estimada de los fundidos con empobrecimiento de HFSE sugiere la presencia, en los mismos, de componentes derivados de la placa que subduce, como segunda posibilidad se menciona la segregación de minerales portadores de HFSE durante la interacción con la peridotita.

With the development of this project is intended to enhance the knowledge of the upper mantle located in the extra-andean back-arc of southeastern Mendoza and western La Pampa, through field study, petrographic and geochemical investigations of ultramafic xenoliths and their basalts carriers. During the current year was completed a study on the rocks of agua poca volcano. The results indicate that the xenoliths are basically anhydrous spinel lherzolites, with the exception of two harzburgites and one composite sample formed by pyroxenite and its lherzolite host. Peridotite xenoliths are mainly porphyroclastic, subordinately protogranular and equigranular in texture. Based on modal composition, whole rock and mineral chemistry, most of the lherzolites are consistent with those expected for refractory residua after 1 to 6-7% near-fractional melting of a spinel-facies lherzolite having a primitive mantle composition. Only two clinopyroxene-poor lherzolites and one harzburgite exhibit HREE composition of clinopyroxene and spinel composition resulting from 13% spinel-facies partial melting. Clinopyroxenes from the latter samples uniformly show enriched patterns in LREE, MREE and strontium with negative HFSE anomalies on the multielement diagram normalized to primitive mantle. Liquids calculated in equilibrium with clinopyroxenes are different from melts of the host rock, and are interpreted to reflect transient liquid compositions developed during melt-peridotite interaction. In particular, trace element compositions in the clinopyroxene match those modeled for melt-assisted partial melting. The HFSE -depleted composition estimated for the uprising melt suggests the presence of slab- derived component in this melt, even though the possibility that such a geochemical feature resulting from segregation of HFSE-loving minerals during interaction with the peridotite cannot be discarded.