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Origin of voluminous mid-tertiary ignimbrites of the batopilas region, Chihuahua: implications for the formation of continental crust beneath the Sierra Madre Occidental.
Origin of voluminous mid-tertiary ignimbrites of the batopilas region, Chihuahua: implications for the formation of continental crust beneath the Sierra Madre Occidental.
Autor
Cameron, K. L.
Cameron, M.
Barreiro, B.
Institución
Resumen
The voluminous rhyolitic ignimbrites of the Batopilas region of the northern Sierra Madre Occidental are interlayered with minor amounts of andesitic and dacitic lava flows. Several lines of evidence indicate that this andesite - dacite - rhyolite series is comagmatic. For example, the series is chemically distinct from older and younger igneous rocks found in the same geographical region; it lacks systematic variations in isotopic compositions; and trace element variations within the series can be modeled by Rayleigh fractionation calculations. Variations in Sr concentrations are inconsistent with a partial melting origin for the series, and the voluminous rhyolites of the Batopilas region appear to be the product of essentially closed-system fractional crystallization of magmas from a subcrustal source. Additional published data on mid-Tertiary rhyolites from four other areas of the Sierra Madre Occidental establish that these rocks are isotopically heterogeneous compared to those from Batopilas and that some of them clearly contain a crustal component. The subcrustal source region beneath the Sierra Madre Occidental is believed to have 87Sr/86Sr between about 0.7042 and 0.7050, and €Nd near 0. Most analyzed rhyolites have initial 87Sr/86Sr < 0.7070 and their isotopic compositions can be explained by an assimilation - fractional crystallization model that involves less than 25% of a crustal component. The extrusion of the Upper Volcanic sequence and the emplacement of the underlying batholith marked a major crust forming event in western Mexico. Las ignimbritas riolíticas de la región de Batopilas, del norte de la Sierra Madre Occidental, están interestratificadas con un número menor de lavas andesiticas y daciticas. Varias líneas de evidencia indican que esta serie andesita - dacita - riolitica es co-magmática. Por ejemplo, esta serie es distinta químicamente de rocas ígneas más jóvenes y más viejas de la misma región; no se observan variaciones sistemáticas en composición isotrópica, y las variaciones en elementos-traza en la serie pueden ser modeladas por cálculos de fracción Rayleigh. Las variaciones en las concentraciones de Sr no concuerdan con un origen de fusión parcial para la serie y las riolitas parecen ser el producto de un sistema cerrado de cristalización fraccionada de magmas de una fuente subcortial. Los resultados adicionales publicados sobre reiolitas terciarias de otras cuatro áreas de la Sierra Madre Occidental establecen que estas rocas son heterogéneas isotópicamente, al comprarlas con las de Batopilas y que algunas de ellas contienen una componente cortical. La fuente sub-cortical debajo de la Sierra Madre Occidental tiene cocientes de 87Sr/86Sr entre 0.7042 y 0.7050 y €Nd cercaos a cero. La mayoría de las riolitas analizadas tienen razones iniciales de Sr menores de 0.7070 y sus composiciones isotrópicas pueden explicarse por un modelo de asimilación y cristalización fraccionada que abarca menos del 25% de componente cortical. La extrusión de la secuencia Volcánica Superior y el emplazamiento del batolito marcaron un evento mayor de formación de corteza en el occidente de México.