Estudio de las condiciones P-T de cristalización de clinopiroxenos en los magmas Plio-Cuaternarios de Gran Canaria

31 macla nº 11. sep iemb e ‘09 e is a de la sociedad española de mine alogía Es udio de las Condiciones P-T de C is alización de Clinopi oxenos en los Magmas Plio-Cua e na ios de G an Cana ia / MERITXELL AULINAS JUNCÀ (1,*), DOMINGO GIMENO TORRENTE (1), JOSE LUIS FERNÁNDEZ TURIEL (2), FRANCISCO JOSÉ PÉREZ-TORRADO (3), ALEJANDRO RODRÍGUEZ GONZALEZ (3), DANIELA GASPERINI (1) (1) Dp . Geoquímica, Pe ologia i P ospecció Geològica. Uni e si a de Ba celona. C/ Ma í F anquès s/n. 08028, Ba celona (2) Ins i u de Ciències de la Te a Jaume Alme a, CSIC. C/ Solé i Saba ís s/n. 08028, Ba celona (3) G upo GEOVOL. Uni e sidad de las Palmas de G an Cana ia. Campus Uni e si a io de Ta i a. 35017, Las Palmas de G an Cana ia INTRODUCCI Ó N . La cons ucción subaé ea de la Isla de G an Cana ia se limi a a dos ases p incipales: (1) una ase ju enil o de olcán en escudo (ca. 14,5 - 8,0 Ma) en la que se incluye la cons ucción de un olcán en escudo, un colapso caldé ico e ical y un esu gimien o pos - caldé ico, y (2) una ase de eju enecimien o o pos -e osi a (ca. 5 Ma - ac ualidad). Las dos ases es án sepa adas po un in e alo de inac i idad olcánica de 3 Ma (Guillou e al., 2004). La ase de eju enecimien o comp ende el desa ollo del olcán Roque Nublo y su pos e io desman elamien o (ca. 5,0 – 4,0 Ma) y el olcanismo Pos – Roque Nublo (ca. 4,0 Ma – ac ualidad). El G upo Pos – Roque Nublo ep esen a la unidad de meno olumen emi ido en la e olución del olcanismo subaé eo de G an Cana ia. Siguiendo las e idencias geomo ológicas, es a ig á icas, geoquímicas y adiomé icas, el olcanismo Pos -Roque Nublo se ha di idido en cinco unidades c onoes a ig á icas en las que se incluyen: Depósi os Volcánicos de Ri (DVRi), Depósi os Volcánicos de Pla a o ma (DVP), Depósi os Volcánicos Recien es (DVR) y Depósi os Volcánicos Holocenos (Guillou e al., 2004; Aulinas 2008). El p esen e abajo se cen a en la pe og a ía y química mine al (en especial los clinopi oxenos) de las la as que cons i uyen las di e en es unidades c onoes a ig á icas del olcanismo Plio- Cua e na io (Pos – Roque Nublo) de G an Cana ia, así como en el análisis e moba omé ico a pa i del equilib io clinopi oxeno-líquido. PETROGRAFIA Y QUÍMICA MINERAL. La ca ac e ización pe og á ica se ha ealizado en la as ep esen a i as de las dis in as unidades c onoes a ig á icas del Pos – Roque Nublo. El es udio geoquímico de és as indica que se a an de la as alcalinas, subsa u adas en SiO2y ne elina no ma i as. La mayo ía son de ca ác e básico y se clasi ican p incipalmen e como basani as, e i as y oidi as. Aquellas la as con composiciones más e olucionadas se clasi ican como ono e i as y e i onoli as (Aulinas, 2008). Des del pun o de is a pe og á ico, odas las la as es udiadas se ca ac e izan po se a aní icas, po ídicas con una ma iz mic oc is alina a hipohialina. Algunas de ellas p esen an ex u as esicula es y/o glome opo ídicas. Las ases mine ales p incipales son oli ino con Fo83-86 (únicamen e ausen e en las la as más e olucionadas) y clinopi oxeno (cpx). O as ases mine ales (esenciales o acceso ias) que ocu en dependiendo de la composición de las la as incluyen ne elina, plagioclasa, an íbol, hauyna, i ani a, eldespa o po ásico, opacos y apa i o. Mien as que el an íbol, hauyna, i ani a y eldespa o po ásico se dan únicamen e en las la as e olucionadas ( e i onoli as y ono e i as), o os mine ales como la ne elina ocu en únicamen e en la as básicas (basani as, e i as y oidi as). Pe og a ía y Química Mine al de los Clinopi oxenos. Los cpx es udiados ocu en como enoc is ales, mic o enoc is ales y mic oli os en la ma iz. La mayo ía de c is ales son idiomó icos. Los enoc is ales de cpx analizados se ag upan en es ca ego ías: (1) cpx ma ones con zonación no mal (Fig. 1A) p esen es en odas las la as a excepción de aquellas más e olucionadas, (2) cpx e des no zonados (Fig. 1B) únicamen e p esen es en las e i onoli as y onoli as de la unidad RVD y (3) cpx in e samen e zonados con núcleos e des y bo des ma ones (Fig. 1C) que ocu en p incipalmen e en las la as Cua e na ias (DVR y DVH). ig 1. Imágenes de los dis in os ipos de cpxs de inidos pa a las la as Plio-Cua e na ias. A) cpx ma ón con zonación no mal, B) cpx e de no zonado, C) cpx in e samen e zonados con núcleo e de lobulado, man o ma ón cla o – beige, y bo de ma ón. El análisis de la composición química de es os cpx se ha lle ado a cabo median e mic osonda elec ónica en los S e eis palab as cla e: G an Cana ia, Clinopi oxenos, Te moba ome ía key wo ds: G an Cana ia, Clinopy oxenes, The moba ome y esumen SEM 2009 * co esponding au ho : me i xellaulina[email p o ec ed] macla nº 11. sep iemb e ‘09 e is a de la sociedad española de mine alogía 32 Cien i ico ècnics de la Uni e si a de Ba celona, u ilizando una Cameca SX 50. Los esul ados de química mine al ob enidos pa a los cpxs ma ones los clasi ican como diópsido (en el diag ama de Mo imo o e al., 1989) con Wo48-50, En40-45, Fs8-12. Se ha e idenciado como aquellos cpx ma ones con zonación no mal p esen an a iaciones composicionales con bo des lige amen e más e olucionados que los núcleos. Los cpx e des p esen an una composición homogénea con Wo45-48, En27-33, Fs19-26. Finalmen e, los cpx in e samen e zonados, se ca ac e izan po p esen a un núcleo e de, un man o beige y un bo de ma ón. Además, los núcleos de muchos de es os cpx p esen an o mas lobuladas o edondeadas. Desde el pun o de is a químico, es os cpx mues an composiciones más complejas que el es o de enoc is ales de cpx pues o que los núcleos son más magnésicos que los man os y bo des. Todos los cpx in e samen e zonados analizados p esen an núcleos de composición Wo44-50, En21-33, Fs17-33, man os con Wo47-50, En36-43, Fs8-14, y bo des con Wo48-51, En33-41, Fs11-16. TERMOBAROMETRIA CPX-LIQUIDO. La composición química de clinopi oxenos se ha u ilizado clásicamen e pa a es ima las condiciones de P y T de e olución de los magmas. Si bien exis en nume osos e moba óme os pa a ealiza es os cálculos, la mayo ía esul an se inadecuados pa a magmas de composiciones in e medias o e olucionadas. El e moba óme o de Pu i ka e al. (2003) ha sido calib ado pa a líquidos hid a ados y líquidos ela i amen e e olucionados. Aún así, no ha sido calib ado pa a líquidos de composición e i onolí ica o onolí ica. Es e modelo combina la composición química de los enoc is ales de clinopi oxeno y el id io de la ma iz (o en su de ec o la composición de la oca o al) que ep esen a el líquido en equilib io. El e o es ánda (SEE) es de 1,7 kba y 33 ºC. Pa a comp oba que en odo momen o exis e un equilib io en e el líquido y el enoc is al se ha u ilizado la elación empí ica de Duke (1976) (1) así como la T de c is alización de los oli inos. log(Fe/Mg)cpx=-0.564+0.755*log(Fe/Mg)liq (1) Los esul ados ob enidos se p esen an en la Fig. 2. En ellos se obse a como la mayo ía de cpx ma ones c is aliza on a p o undidades man élicas (P~7,5 kba and T~1220 ºC). Los magmas co espondien es ascendie on casi de o ma adiabá ica hacia la supe icie. En el lími e co eza - man o (MOHO, localizado a unos 15 km), un p ime g upo de magmas con inuó su ascenso con la misma elación P-T pe o con T lige amen e in e io es (c is alización de los cpx a T ~1150 ºC) debido a la p esencia de la co eza oceánica mucho más ía y siguiendo una ayec o ia p obablemen e elacionada con es uc u as ec ónicas en la co eza. En cambio un segundo g upo de magmas co espondien es a las unidades más ecien es (DVR y DVH) se es ancó ce ca del MOHO (P~4,5 a 6,0 kba ; 14 a 20 km de p o undidad). La mayo ía de los magmas es ancados se ca ac e izan po la p esencia de cpx in e samen e zonados. Las ca ac e ís icas pe og á icas y químicas de es os cpx indican que sus núcleos e des, salí icos, se co esponden a xenoc is ales (Aulinas, 2008). Además, Aulinas (2008) sugie e la ac uación de p ocesos de mezcla de magmas pa a explica la p esencia de es os xenoc is ales en los magmas de composición básica. Tal y como se obse a en la Fig. 2, el ascenso pos e io de es os magmas Cua e na ios (unidades DVR y DVH) no ue con inuo sino que ocu ió de o ma dispe sa con ul e io es es ancamien os en la co eza (T 1087-1190 ºC P ~ 2.0-4.0 kba ; p o undidades en e 7 y 13 km). CONCLUSIONES. A pa i de la pe og a ía y química mine al de los cpx, y u ilizando el modelo de Pu i ka e al. (2003) se han ca ac e izado las condiciones P - T de c is alización de es os cpx y se ha de inido el sis ema magmá ico bajo G an Cana ia du an e el pe iodo Pos - Roque Nublo. El ascenso de los magmas hacia la supe icie no ue cons an e y di ec o sino que se p odujo de o ma compleja con es ancamien os en cáma as magmá icas man élicas y c us ales (especialmen e du an e el Cua e na io). AGRADECIMIENTOS. Es e abajo ha sido inanciado po el G upo de In es igación Consolidado SGR2005-795PEGEFA y po los p oyec os CGL2004-04039BTE, PB96- 0243 y PI2002/148. REFERENCIAS. Aulinas, M. (2008): The Plio-Qua e na y olcanism (4Ma o ecen ) in G an Cana ia (Cana y Islands, Spain): Man le sou ces and magma e olu ion. Unpublished PhD Thesis. Uni e si a de Ba celona pp. 420. Duke, J.M. (1976): Dis ibu ion o he pe iod ou ansi ion elemen s among oli ine, calcic clinopy oxene and ma ic silica e liquid: expe imen al esul s. J. Pe ol. 17, 499-521. Guillou, H., Pé ez-To ado, F.J., Hansen- Machin, A.R., Ca acedo, J.C., Gimeno, D. (2004): The Plio-Qua e na y olcanic e olu ion o G an Cana ia based on new K- A ages and magne os a ig aphy. J. Volcanol. Res. 135, 221-246. Mo imo o, N. (1989): Nomencla u e o py oxenes. Canadian Mine alogis , 27, 143- 156. Pu i ka, K.D., Mikaelian, H., Rue son, F., Shaw, H. (2003): New cpx-liquid he moba ome e s o ma ic, e ol ed, and ola ile-bea ing la a composi ions, wi h applica ions o la as om Tibe and he Snake Ri e Plain, Idaho. Ame ican Mine alogis . 88, 1542-1554. ig 2. Co elación en e la P y T de c is alización de los cpx ma ones y cpx in e samen e zonados u ilizando el e moba óme o de Pu i ka e al. (2003). Modi icado de Aulinas (2008).