Petrogénesis ígnea de la Faja Volcánica Transmexicana - Centro de ...

ha recibido cierta atención en las investigaciones geoquímicas
y petrológicas. El trabajo de Luhr y Carmichael
(1985b), y más recientemente el trabajo experimental
de Barclay y Carmichael (2004), documentan y discuten
las variaciones composicionales de este volcán y de un
pequeño cono ligeramente más antiguo, localizado inmediatamente
al sur del Jorullo, que se conoce con el nombre
de Cerro La Pilita. De forma semejante a lo que se observó
en el Parícutin, las lavas del Jorullo se volvieron paulatinamente
más silícicas con el tiempo, evolucionando desde
basaltos (52% SiO 2 ) hasta andesitas basálticas (55% SiO 2 ).
Pero a diferencia del Parícutin, la evolución petrológica del
Jorullo no puede ser explicada con un mecanismo simple de
cristalización fraccionada, con o sin contaminación cortical,
a pesar de que algunas de las lavas contengan abundantes
enclaves graníticos del basamento local. En efecto, Luhr y
Carmichael (1985b) notan que no obstante las variaciones
observadas en los elementos mayores podrían ser explicadas
mediante un proceso de cristalización de olivino,
augita, plagioclasa y un poco de espinela, a presiones del
manto superior o la corteza continental inferior, las concentraciones
de elementos traza más incompatibles, y las
Tierras Raras pesadas, están anómalamente enriquecidas
y empobrecidas, respectivamente, en las lavas más evolucionadas.
Los autores reconocen que debió ocurrir otro
proceso petrológico que actuó de forma conjunta con la
cristalización fraccionada, pero desafortunadamente no les
fue posible resolver su origen.
La composición del Cerro La Pilita, emplazado a
escasos tres kilómetros de distancia del Jorullo, es diametralmente
diferente. La Pilita extravasó traquibasaltos
primitivos con fenocristales de hornblenda, apatita, olivino,
espinela y augita, presentando además nefelina normativa
y muy altos contenidos de K 2 O, P 2 O 5 , Ba y Sr (Luhr y
Carmichael, 1985b). Los autores muestran que los magmas
del Jorullo y del Cerro la Pilita no están relacionados
entre sí a un proceso de diferenciación simple, con o sin
contaminación cortical, sino que deben representar dos
procesos petrogenéticos distintos que, aparentemente, actúan
de forma casi simultánea en el frente magmático del
arco. En ese sentido, el trabajo de Barclay y Carmichael
(2004) documenta que la asociación mineralógica de las
lavas del Cerro La Pilita puede ser reproducida experimentalmente
si el magma cristalizó entre 1 040 °C y 970
°C con un contenido de agua variable entre 2.5 y 4.5%
a 50–150 MPa. Los experimentos realizados a distintas
presiones y temperaturas demuestran que la cristalización
de hornblenda a partir de magmas basálticos produce un
aumento en la cristalinidad del magma de hasta el 40%
en volumen, lo que produce un incremento considerable
en su viscosidad y, por lo tanto, una disminución en su
capacidad de ascender hacia la superficie. Utilizando estas
evidencias, los autores razonan que la relativa escasez de
magmas basálticos con hornblenda en arcos magmáticos
se debe a que generalmente éstos se quedan atrapados en
la interfaz manto-corteza.
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Recientemente, Verma y Hasenaka (2004) reportaron
datos isotópicos de Sr, Nd y Pb, y de elementos mayores
y traza, en una selección de muestras del CVMG que en
buena medida cubren el espectro petrológico descrito previamente
por Hasenaka (1986). Utilizando estos datos, los
autores también desestiman un mecanismo petrogenético
simple de diferenciación para explicar la diversidad petrológica
del CVMG, y tampoco consideran viable que esta
diversidad esté controlada por los efectos químicos de la
placa que se subduce. En cambio, y siguiendo la hipótesis
planteada por Sheth et al. (2000), los autores proponen que
el manto debajo del CVMG debe ser composcionalmente
heterogéneo, y que probablemente estas heterogeneidades
se distribuyan en forma de vetas enriquecidas cuyo origen
podría ser metasomático. Para estos investigadores, el
origen primario de estas vetas tampoco estaría relacionado
con el proceso de subducción actual, sino con un complejo
proceso metasomático debajo de una supuesta sutura cortical
en la proto-FVTM. En ese sentido, los autores retoman
la hipótesis planteada por von Humboldt (1808) en donde
se asume que la FVTM estaría controlada por una fractura
cortical de primer orden.
Diferenciar los efectos químicos de la subducción de
aquellos derivados de la corteza continental ha sido una
tarea difícil de lograr utilizando los datos geoquímicos
tradicionales. No obstante, en los últimos años se han desarrollado
y aplicado algunas técnicas isotópicas que hasta
hace poco tiempo permanecían solamente en el ámbito
teórico, pues simplemente no existían los instrumentos
capaces de determinarlas de manera precisa y rutinaria.
Tal es el caso del sistema isotópico de Re-Os y su aplicación
en estudios petrogenéticos de rocas de arco. El Re
es un elemento relativamente incompatible durante los
procesos de fusión parcial del manto, mientras que el Os
se comporta como un elemento altamente compatible. Por
lo tanto la corteza continental tendrá relaciones de Re/Os
mucho mayores que las del manto, y evolucionará hacia
composiciones isotópicas extremadamente radiogénicas
en la relación 187 Os/ 188 Os (Shirey y Walker, 1998). Estas
características hacen que la composición isotópica de Os
observada en las rocas volcánicas sea un trazador extraordinario
para observar las contribuciones del manto y la
corteza continental en la petrogénesis ígnea.
Las rocas del CVMG han sido el objeto de unos de los
pocos estudios que existen en el mundo sobre la isotopía de
Os en arcos magmáticos (Lassiter y Luhr, 2001; Chesley et
al., 2002). Estos estudios han confirmado la participación
de la corteza continental en la composición isotópica de
Os de algunas rocas del CVMG, pero también han demostrado
que una buena parte de las rocas que muestran
señales de subducción evidentes (i. e., valores altos en las
relaciones LILE/HFSE) tienen valores isotópicos de Os
bajos y semejantes a los del manto. Estas observaciones
tienen implicaciones importantes para nuestra forma de
entender el magmatismo en el arco mexicano, poniendo
en evidencia que no todos los magmas del arco están