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

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arco. Más tarde, Mooser (1972) consideró la existencia de
una gran “geosutura” pre-Paleozoica debajo del arco que
estaría dividiendo a dos grandes bloques cratónicos, y que
habría sido reactivada por el proceso de subducción a lo
largo de la margen pacífica. En este modelo, el magmatismo
estaría relacionado con un calentamiento diferencial
debajo de esta gran “geosutura”. Por su parte, Gastil y
Jensky (1973) consideraron también la existencia de una
falla dextral bajo la FVTM como una continuación natural
del sistema transcurrente del Golfo de California.
Con el advenimiento y la aceptación de la tectónica de
placas como el principal paradigma de la geología moderna,
y a partir de la segunda mitad de la década de 1970,
la gran mayoría de los investigadores consideraron que el
magmatismo en la FVTM debía estar de alguna manera
relacionado con la subducción de las placas de Cocos y
de Rivera debajo de la placa de Norteamérica (Urrutia-
Fucugauchi y del Castillo, 1977; Urrutia-Fucugauchi y
Böhnel, 1987; Pardo y Suárez, 1993; Pardo y Suárez,
1995). En la actualidad, la mayor parte de la comunidad
científica acepta que la falta de paralelismo del arco magmático
con respecto a la trinchera se debe a la variación
en la geometría de las placas subducidas (Menard, 1978;
Nixon, 1982; Urrutia-Fucugauchi y Böhnel, 1987; Pardo y
Suárez, 1993; Pardo y Suárez, 1995). Sin embargo, diversos
autores han reconocido que una importante proporción de
las rocas emplazadas a todo lo largo del arco no muestran
las características petrológicas que se esperaría encontrar
en un ambiente tectónico convergente. Destaca sobre todo
la presencia de rocas alcalinas y transicionales con patrones
de elementos traza que no muestran las características
típicas de la subducción, sino que son más semejantes a
las observadas en zonas de vulcanismo intraplaca (islas
oceánicas y rifts continentales). Se ha notado también
que las rocas alcalinas de tipo intraplaca no se encuentran
aisladas, o formando campos volcánicos independientes,
sino que están invariablemente asociadas, tanto en el tiempo
como en el espacio, a rocas calcialcalinas y alcalinas con
características geoquímicas típicas de magmas de arco.
Varias líneas de pensamiento han sido utilizadas para explicar
el origen y la relación genética entre esta peculiar
diversidad petrológica y, hasta la fecha, no parece existir
un consenso general que unifique satisfactoriamente las
hipótesis planteadas.
Por un lado, los trabajos de Luhr y Carmichael (1985a),
Luhr (1997b), Wallace y Carmichael (1999) y Ferrari et
al. (2001) sugieren una estrecha relación entre el proceso
de subducción y la tectónica local para explicar el origen
de ambas secuencias petrológicas. En estos modelos, los
magmas con valores altos de LILE/HFSE se relacionan
con un manto composicionalmente heterogéneo, aunque
empobrecido y similar al manto de tipo MORB, que ha
sido modificado metasomáticamente por efecto de fluidos
derivados de la deshidratación de las placas de Cocos y de
Rivera durante el proceso de subducción. Las rocas con valores
bajos de LILE/HFSE estarían, en contraste, asociadas
Gómez-Tuena et al.
a la migración de un manto astenosférico enriquecido (tipo
OIB), que no ha sufrido modificaciones significativas por
el proceso de subducción, y que probablemente se funde
gracias a un régimen tectónico extensional que opera en
las inmediaciones del arco. Este manto enriquecido podría
provenir de la zona del trasarco (Luhr, 1997b; Wallace y
Carmichael, 1999), pues las rocas volcánicas alcalinas
emplazadas en la FVTM tienen composiciones semejantes
a las emplazadas en la provincia de Cuencas y Sierras de
México (Luhr et al., 1989a). Estos modelos sugieren la
existencia de al menos dos mantos composicionalmente
diferentes debajo del arco mexicano que probablemente
se funden gracias a la acción conjunta de dos mecanismos
distintos (descompresión adiabática y metasomatismo
asociado a la subducción).
Por el contrario, otros autores han sugerido la existencia
de un manto isotópicamente heterogéneo, aunque enriquecido
y similar al que da origen a los OIB, cuya fusión por
descompresión adiabática genera magmas primitivos sin
señales apreciables de subducción (Márquez et al., 1999a;
Verma, 1999; Sheth et al., 2000; Verma, 2000a; Verma,
2000b; Verma, 2002). En estos modelos, las rocas más
evolucionadas, que invariablemente presentan características
geoquímicas de arco magmático, tendrían su origen
en un proceso de contaminación y/o fusión cortical y por
lo tanto no reflejan las contribuciones de la placa oceánica
que se subduce. Algunos autores han planteado incluso
que el proceso de fusión de este manto enriquecido podría
estar asociado a una pluma del manto (Moore et al., 1994;
Márquez et al., 1999a). Mientras que Moore et al. (1994)
restringen la presencia de una pluma al bloque Jalisco, el
modelo de Márquez et al. (1999b) sugiere que todo el arco
podría estar influenciado por la presencia de una pluma
del manto y la acción conjunta de un sistema de rift que
se ha propagado paulatinamente hacia el oriente desde el
Mioceno. Estos modelos han sido criticados por Ferrari y
Rosas-Elguera (1999) y Ferrari et al. (2001) quiénes señalaron
que la mayoría de las supuestas rocas de tipo OIB del
occidente de México presentan las anomalías negativas de
Nb típicas de magmas de arco, que no parece existir una
progresión en la edad del vulcanismo de tipo OIB hacia el
oriente de México, ni tampoco se verifica un levantamiento
topográfico tan notable como el que se esperaría encontrar
con la influencia de una pluma del manto. En su réplica
Márquez et al. (1999a) defienden su modelo argumentando
que las anomalías negativas de Nb no necesariamente reflejan
un ambiente en subducción, y que la ausencia de un
levantamiento topográfico notable se debe a que la pluma
se ha expandido lateralmente.
Aunque el modelo de pluma no parece haber conseguido
muchos adeptos [por ejemplo ver las discusiones planteadas
por Siebe et al. (2004a)], algunos autores encuentran
todavía difícil explicar la variedad petrológica de la FVTM
dentro de un simple sistema de arco magmático. Destacan
sobre todo los estudios geoquímicos detallados que Verma y
colaboradores han realizado en diversos campos volcánicos