Origen del volcanismo rejuvenecido de la dorsal de Juan Fernández mediante isótopos de SR-ND-PB

Abstract

La Dorsal de Juan Fernández corresponde a un ridge asísmico conformado por un conjunto de montes submarinos e islas oceánicas ubicado en la placa de Nazca en el Pacífico Sur. La Dorsal de Juan Fernández ha sido interpretada como producto de la fusión de una pluma mantélica con ligeros movimientos laterales y desarrollo de volcanismo de escudo y rejuvenecido. Se ha identificado volcanismo en escudo en el Guyot O’Higgins, Monte O’Higgins, Guyot Alpha, isla Robinson Crusoe e isla Alejandro Selkirk y volcanismo rejuvenecido solo en la isla Robinson Crusoe y el Guyot O’Higgins. El volcanismo rejuvenecido ha sido reconocido en otros conjuntos de islas oceánicas intraplaca como Samoa, Canarias, Kerguelen, Mauricio y Hawái. Sin embargo, el origen de este volcanismo tardío aun es un enigma debido a las variabilidades de cada caso, por lo que existen una serie de modelos propuestos para explicarlo. En el presente estudio se busca determinar el origen del volcanismo rejuvenecido para la Dorsal de Juan Fernández mediante el análisis de las fuentes involucradas en su formación según la proporción de isótopos radiogénicos de Sr, Nd y Pb. Los análisis químicos, petrográficos e isotópicos evidencian que en el Monte Beta también ha presentado volcanismo rejuvenecido caracterizado por basanitas de olivino y clinopiroxeno, similar al Guyot O’Higgins. Una de las principales diferencias del volcanismo rejuvenecido respecto al escudo es el enriquecimiento químico, pero empobrecimiento isotópico, con la notable excepción del 208Pb/204Pb. Para el volcanismo rejuvenecido se han definido tres grupos composicionales en términos de elementos mayores y traza los cuales no presentan una correlación con los valores isotópicos, por tanto, los procesos petrogenéticos que generan los distintos grupos composicionales no se relacionan con la causa de las variaciones en las razones isotópicas. En la Isla Robinson Crusoe el volcanismo rejuvenecido comienza posterior a un periodo de inactividad volcánica de a lo más 1.73 Ma y tuvo una duración mínima de 0.9 Ma, aumentando levemente su enriquecimiento isotópico en las edades más jóvenes. Para el guyot O’Higgins el volcanismo rejuvenecido es posterior a un periodo de inactividad volcánica de 0.25 Ma aproximadamente, en consecuencia, la duración y periodo de inactividad previa al volcanismo rejuvenecido es variable para la Dorsal de Juan Fernández. La fuente que origina el volcanismo rejuvenecido se atribuye a la misma pluma que dio origen al volcanismo escudo, la cual es levemente heterogénea, pero con una composición general tipo FOZO con tendencias HIMU-EMI para la isla Robinson Crusoe. Esta composición para las muestras más diferenciadas ha sido levemente contaminada debido a la asimilación de litósfera metasomatizada por el paso previo del volcanismo escudo, lo que altera la isotopía de la litósfera resultando una isotopía variable entre una fuente tipo MORB y del volcanismo escudo previo que es asimilado en pequeñas proporciones por el volcanismo rejuvenecido. Sin embargo, el origen debido solo a la fusión de litósfera metasomatizada para originar el volcanismo rejuvenecido no es posible debido a que las muestras del volcanismo rejuvenecido no corresponden a valores intermedios entre los valores isotópicos de la litósfera tipo MORB y el volcanismo escudo en termino isotópicos. Por lo tanto, la pluma bajo la dorsal de Juan Fernández posee una composición tipo FOZO levemente heterogénea, la cual ha muestreado de manera preferente componentes EMI y HIMU a lo largo del tiempo por distintos sectores de la Dorsal.

La Dorsal de Juan Fernández corresponde a un ridge asísmico conformado por un conjunto de montes submarinos e islas oceánicas ubicado en la placa de Nazca en el Pacífico Sur. La Dorsal de Juan Fernández ha sido interpretada como producto de la fusión de una pluma mantélica con ligeros movimientos laterales y desarrollo de volcanismo de escudo y rejuvenecido. Se ha identificado volcanismo en escudo en el Guyot O’Higgins, Monte O’Higgins, Guyot Alpha, isla Robinson Crusoe e isla Alejandro Selkirk y volcanismo rejuvenecido solo en la isla Robinson Crusoe y el Guyot O’Higgins. El volcanismo rejuvenecido ha sido reconocido en otros conjuntos de islas oceánicas intraplaca como Samoa, Canarias, Kerguelen, Mauricio y Hawái. Sin embargo, el origen de este volcanismo tardío aun es un enigma debido a las variabilidades de cada caso, por lo que existen una serie de modelos propuestos para explicarlo. En el presente estudio se busca determinar el origen del volcanismo rejuvenecido para la Dorsal de Juan Fernández mediante el análisis de las fuentes involucradas en su formación según la proporción de isótopos radiogénicos de Sr, Nd y Pb. Los análisis químicos, petrográficos e isotópicos evidencian que en el Monte Beta también ha presentado volcanismo rejuvenecido caracterizado por basanitas de olivino y clinopiroxeno, similar al Guyot O’Higgins. Una de las principales diferencias del volcanismo rejuvenecido respecto al escudo es el enriquecimiento químico, pero empobrecimiento isotópico, con la notable excepción del 208Pb/204Pb. Para el volcanismo rejuvenecido se han definido tres grupos composicionales en términos de elementos mayores y traza los cuales no presentan una correlación con los valores isotópicos, por tanto, los procesos petrogenéticos que generan los distintos grupos composicionales no se relacionan con la causa de las variaciones en las razones isotópicas. En la Isla Robinson Crusoe el volcanismo rejuvenecido comienza posterior a un periodo de inactividad volcánica de a lo más 1.73 Ma y tuvo una duración mínima de 0.9 Ma, aumentando levemente su enriquecimiento isotópico en las edades más jóvenes. Para el guyot O’Higgins el volcanismo rejuvenecido es posterior a un periodo de inactividad volcánica de 0.25 Ma aproximadamente, en consecuencia, la duración y periodo de inactividad previa al volcanismo rejuvenecido es variable para la Dorsal de Juan Fernández. La fuente que origina el volcanismo rejuvenecido se atribuye a la misma pluma que dio origen al volcanismo escudo, la cual es levemente heterogénea, pero con una composición general tipo FOZO con tendencias HIMU-EMI para la isla Robinson Crusoe. Esta composición para las muestras más diferenciadas ha sido levemente contaminada debido a la asimilación de litósfera metasomatizada por el paso previo del volcanismo escudo, lo que altera la isotopía de la litósfera resultando una isotopía variable entre una fuente tipo MORB y del volcanismo escudo previo que es asimilado en pequeñas proporciones por el volcanismo rejuvenecido. Sin embargo, el origen debido solo a la fusión de litósfera metasomatizada para originar el volcanismo rejuvenecido no es posible debido a que las muestras del volcanismo rejuvenecido no corresponden a valores intermedios entre los valores isotópicos de la litósfera tipo MORB y el volcanismo escudo en termino isotópicos. Por lo tanto, la pluma bajo la dorsal de Juan Fernández posee una composición tipo FOZO levemente heterogénea, la cual ha muestreado de manera preferente componentes EMI y HIMU a lo largo del tiempo por distintos sectores de la Dorsal.