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Volatile elements in alkaline and calc-alkaline rocks from the Colima graben, Mexico: Constrains on their genesis and evolution
Volatile elements in alkaline and calc-alkaline rocks from the Colima graben, Mexico: Constrains on their genesis and evolution
Autor
Macías, José Luís
Capaccioni, Bruno
Conticelli, Sandro
Martini, Marino
Rodríguez, Sergio
Institución
Resumen
Based on major element chemical composition, three groups of rocks having different parental magmas can be recognized in Colima graben region. The most mafic rocks belong to the alkaline group, which display the highest incompatible and compatible element contents among the rocks studied. The second group, the calc-alkaline volcanic have the largest compositional range among the rocks studied due probably to low pressure evolutionary processes. A third group straddles the subalkaline-alkaline field boundary, and has K2O abundances intermediate between alkaline and calc-alkaline volcanic. Primitive rocks were neither found in calc-alkaline nor in high potassium calc-alkaline rocks. All the rocks studied have similar hydromagmaphile patterns with high LILE/HFSE values. Halongens (F and Cl), S and C analyses have been performed on the majority of the samples from the three groups of rocks of the Colima region. All the most primitive rocks of the three groups are characterized by comparable low abundances of C and S. Cl is initially relatively low, but tends to increase with the degree of evolution in calc-alkaline and high potassium calc-alkaline rocks, although some samples seem to have lost halogens by exsolution in a shallow level magnetic reservoir. The fluorine and potassium abundances seem to indicate phlogopite as one of the mineral phases in the Colima sub-arc mantle. A mica-bearing mantle source affected by different degrees of partial melting can be hypothesized for the genesis of alkaline and calc-alkaline parental magma. Nevertheless, this has to be still considered as a working hypothesis and further mineralogical, geochemical and petrological studies must be performed to better constrain the role of evolution in the genesis of studied rocks. Tomando esencialmente como base la composición química de los elementos mayores, tres diferentes grupos de rocas fueron reconocidos en el graben de Colima. El grupo alcalino, calcialcalino y calcialcalino rico en potasio. Dichos grupos fueron originados a partir de diferentes magmas primitivos. El primero de ellos está compuesto por traquibasaltos y de todas las muestras estudiadas, es el que cuenta con las más altas concentraciones en elementos compatibles, elementos incompatibles, potasio y fluor. De los tres grupos, el grupo calcialcalino representado por andesitas y dacitas es el que tiene el más amplio rango en composición debido probablemente a procesos evolutivos de baja presión. El último grupo reconocido (calcialcalino rico en potasio) está formado por andesitas y dacitas ricas en potasio y yace entre los grupos alcalino y calcialcalino. En los grupos calcialcalino y calcialcalino rico en potasio no se encontraron rocas primitivas. Los elementos hidromagmatófilos tienen patrones similares en todas las muestras estudiadas con valores altos de LILE/HFSE. El análisis de los elementos volátiles (F, Cl, S, C) muestra que C y S se encuentran en bajas concentraciones en las rocas básicas de los tres grupos y no presentan tendencias evolutivas significativas; Cl y F son inicialmente bajos en las rocas básicas de los grupos calcialcalinos y calcialcalino rico en potasio y tienden a incrementarse con el grado de evolución. Sin embargo, debido a la exsolución en la cámara magmática a poca profundidad algunas muestras perdieron estos dos halógenos. Es importante hacer notar que las rocas alcalinas tienen concentraciones iniciales de F y K2O muy superiores a las encontradas en las rocas primitivas de los otros dos grupos. Puede asumirse que un manto rico en micas probablemente flogopita, afectado por diferentes grados de fusión parcial, dio origen a los diferentes grupos de rocas encontrados en el área de Colima. Sin embargo esta es sólo una hipótesis de trabajo. Para poder entender los diferentes procesos evolutivos que dieron lugar a las rocas estudiadas, un mayor número de estudios mineralógicos, petrológicos y geoquímicos necesitan ser realizados.