Magmatismo en transición tectónica subducción a rift continental: petrogénesis de la Isla Pingüino, Antártica

Abstract

La Isla Pingüino pertenece al archipiélago de las Islas Shetland del Sur, ubicado entre el Paso de Drake al sur de América del Sur y el estrecho de Bransfield al norte de la Península Antártica. Se enmarca en un complejo contexto geodinámico caracterizado por el fin de la subducción de la placa de Fénix bajo la placa Antártica hace ~3,3 Ma y la apertura del rift de Bransfield. Esta Isla se compone por tres unidades volcánicas, Fm. Marr Point, Fm. Deacon Peak y Fm. Cráter Petrel. Dataciones de 40Ar/39Ar y liquenometría (Pánczyk y Nawrocki, 2011; Birkenmajer, 1980) establecen edades para las rocas de la Isla en el rango Pleistoceno- Holoceno. Los análisis geoquímicos (ICP-OES/ICP-MS), permiten clasificar a los magmas generados en la Isla Pingüino, como basaltos ligeramente alcalinos. La variabilidad composicional internas entre las unidades volcánicas de la Isla se atribuyen principalmente a procesos de cristalización fraccionada (olivino, clinopiroxeno, plagioclasa y óxidos de Fe-Ti). Estas unidades se caracterizan geoquímicamente por bajas concentraciones de SiO₂, altas de MgO, Cr y Ni con altas razones de La/Yb, La/Sm y Ce/Y, y bajos valores de HREE, esto se relaciona a la presencia de granate residual en la fuente del manto, lo cual sugiere un problema ya que esta mineralogía se estabiliza a profundidades mayores a 80 km (Davidson et al., 2013) y por lo general cuando se presenta un engrosamiento cortical, caso contrario ocurre en la zona de estudio la cual se caracteriza por un adelgazamiento de la corteza producto de la apertura regional del rift de Bransfield. A pesar de esto, existen otras litologías como piroxenitas que pueden estabilizar granate a presiones más bajas (~ 19 kbar) que una peridotita (> 30 kbar). En este caso la fuente del manto podría corresponder a bolsones de piroxenitas, los cuales se mezclan con peridotitas de espinela en un manto tipo marmolado, las cuales se funden en bajos grados, teniendo un mayor aporte al fundido la piroxenita de granate, evidenciado principalmente en la ligera alcalinidad del magma y en los altos valores de Al2O3, CaO, Cr, y Zr. Clasificando a las rocas de la Isla Pingüino en el grupo Adakítico bajo en SiO2 propuesto para las Shetland del Sur (Leat y Riley, 2021). También las rocas tienen un notable enriquecimiento en LILE sobre HFSE y REE, junto a anomalías geoquímicas propias del proceso de subducción, esto propiciado por el proceso de flux melting continuo durante toda la actividad del arco de las Islas Shetland del Sur. El magmatismo de la Isla Pingüino es un ejemplo particular del magmatismo de arco donde los de regímenes tectónicos afectan el tipo de manto, grado y el mecanismo físico de fusión parcial y principalmente la geoquímica del magma. Los aportes de este trabajo confirman que las reconfiguraciones tectónicas afectan la dinámica del magmatismo generando importantes variaciones composicionales en el tiempo.

La Isla Pingüino pertenece al archipiélago de las Islas Shetland del Sur, ubicado entre el Paso de Drake al sur de América del Sur y el estrecho de Bransfield al norte de la Península Antártica. Se enmarca en un complejo contexto geodinámico caracterizado por el fin de la subducción de la placa de Fénix bajo la placa Antártica hace ~3,3 Ma y la apertura del rift de Bransfield. Esta Isla se compone por tres unidades volcánicas, Fm. Marr Point, Fm. Deacon Peak y Fm. Cráter Petrel. Dataciones de 40Ar/39Ar y liquenometría (Pánczyk y Nawrocki, 2011; Birkenmajer, 1980) establecen edades para las rocas de la Isla en el rango Pleistoceno- Holoceno. Los análisis geoquímicos (ICP-OES/ICP-MS), permiten clasificar a los magmas generados en la Isla Pingüino, como basaltos ligeramente alcalinos. La variabilidad composicional internas entre las unidades volcánicas de la Isla se atribuyen principalmente a procesos de cristalización fraccionada (olivino, clinopiroxeno, plagioclasa y óxidos de Fe-Ti). Estas unidades se caracterizan geoquímicamente por bajas concentraciones de SiO₂, altas de MgO, Cr y Ni con altas razones de La/Yb, La/Sm y Ce/Y, y bajos valores de HREE, esto se relaciona a la presencia de granate residual en la fuente del manto, lo cual sugiere un problema ya que esta mineralogía se estabiliza a profundidades mayores a 80 km (Davidson et al., 2013) y por lo general cuando se presenta un engrosamiento cortical, caso contrario ocurre en la zona de estudio la cual se caracteriza por un adelgazamiento de la corteza producto de la apertura regional del rift de Bransfield. A pesar de esto, existen otras litologías como piroxenitas que pueden estabilizar granate a presiones más bajas (~ 19 kbar) que una peridotita (> 30 kbar). En este caso la fuente del manto podría corresponder a bolsones de piroxenitas, los cuales se mezclan con peridotitas de espinela en un manto tipo marmolado, las cuales se funden en bajos grados, teniendo un mayor aporte al fundido la piroxenita de granate, evidenciado principalmente en la ligera alcalinidad del magma y en los altos valores de Al2O3, CaO, Cr, y Zr. Clasificando a las rocas de la Isla Pingüino en el grupo Adakítico bajo en SiO2 propuesto para las Shetland del Sur (Leat y Riley, 2021). También las rocas tienen un notable enriquecimiento en LILE sobre HFSE y REE, junto a anomalías geoquímicas propias del proceso de subducción, esto propiciado por el proceso de flux melting continuo durante toda la actividad del arco de las Islas Shetland del Sur. El magmatismo de la Isla Pingüino es un ejemplo particular del magmatismo de arco donde los de regímenes tectónicos afectan el tipo de manto, grado y el mecanismo físico de fusión parcial y principalmente la geoquímica del magma. Los aportes de este trabajo confirman que las reconfiguraciones tectónicas afectan la dinámica del magmatismo generando importantes variaciones composicionales en el tiempo.