En un reciente estudio publicado en Geochimica et Cosmochimica Acta con participación de investigadores del instituto, se ha analizado la contribución de reservorios mantélicos, corticales y de zonas de subducción en la evolución de los magmas de arco terciarios en los Andes Centrales del sur. En el estudio, se evaluaron en particular las variaciones temporales y espaciales en relación con la dinámica del arco andino y los cambios en la geometría de la placa subducida, en una transecta E-O, entre los 29 y 31°S.

Zona de estudio y localización de las muestras analizadas.

Para eso, se realizaron análisis in situ de la composición isotópica de O y Hf sobre circones de intrusivos y rocas volcánicas de edad cretácica superior a miocena superior, cuyas edades fueron confirmadas a través de dataciones U/Pb de alta resolución. El análisis de cristales individuales de circones, en particular sus variaciones isotópicas de oxígeno y hafnio, permite investigar la interacción entre fundidos derivados del manto con el material cortical más antiguo.

Valores promedio de δ18O y εHf vs. SiO2 de las muestras de circones analizadas.

Los resultados muestran que los granitoides del Cretácico Tardío al Eoceno emplazados en la Cordillera Frontal de Chile se formaron a partir de fundidos derivados del manto con una limitada interacción con material cortical, representando un período de crecimiento de corteza superior. Por su parte, las rocas volcánicas de arco del Eoceno superior al Mioceno inferior de la Cordillera Frontal presentan valores de δ¹⁸O similares al manto, pero son menos radiogénicas con valores de εHf inicial que indican la mezcla de fundidos derivados del manto con el basamento de edad paleozoica tardía-mesozoica temprana. Finalmente, las rocas de edad oligocena superior a miocena superior de Precordillera y las de edad  miocena superior de Cordillera Frontal muestran valores de δ¹⁸O mayores que el manto y con bajos valores de εHf inicial, lo cual indica la asimilación tanto de corteza grenvilliana, como de edad paleozoica tardía-mesozoica temprana.

Variaciones a través de la transecta de edad, δ18O, εHf y edad heredada, de los circones analizados.

Este estudio muestra cómo la variación en la geodinámica andina en los Andes Centrales australes desde el Eoceno al Mioceno superior -la somerización del ángulo de subducción de la loza, el incremento del espesor cortical y la migración de la actividad magmática de arco hacia el este- tiene un rol dominante en la contaminación de los magmas derivados de la cuña astenosférica, lo cual se observa en la variación de las composición isotópica de los magmas a través del tiempo, en esta transecta de los Andes.
Para mayores detalles se remite a los interesados al trabajo publicado.
Jones, R.E., Kirstein, L.K., Kasemann, S.A., Dhuime, B., Elliott, T., Litvak, V.D., Alonso, R., Hinton, R. y Edinburgh Ion Microprobe Facility (EIMF) 2015. Geodynamic controls on the contamination of Cenozoic arc magmas in the southern Central Andes: Insights from the O and Hf isotopic composition of zircon. Geochimica et Cosmochimica Acta 164: 386-402.

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703715002768#

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