Una historia de fusión multiepisódica en el manto superior del Tethys: Las peridotitas oceánicas del noroeste de Turquía

Un grupo de investigadores de diferentes universidades de Turquía ha publicado recientemente en Mineralogy and Petrology un interesante trabajo donde ha participado personal de nuestro instituto, junto a investigadores de otras instituciones. En este trabajo se presentan datos geoquímicos tanto de roca total y como de minerales procedentes de peridotitas del manto superior de la región en Harmancık en el noroeste de Turquía.

Distribución de las ofiolitas en Turquía y la zona estudiada.

En este estudio se discute el origen petrogenético y el ambiente tectónico de formación de estas peridotitas. Éstas son parte de un cinturón ofiolítico del antiguo océano del Tethys que se ubica a lo largo de la zona de sutura Esmirna-Ankara-Ercincan en el norte de Turquía. Estas peridotitas  incluyen tanto lherzolitas empobrecidas y como harzburgitas refractarias.

Na vs. Cr de clinopiroxenos derivados del manto. 

Los contenidos de Al2O3 en ortopiroxeno y clinopiroxeno de la lherzolita empobrecida son altos, y el número de Cr, en los espinelos asociados es bajo, y se ubica en los gráficos en el campo abisal. Sin embargo, el ortopiroxeno y clinopiroxeno en las harzburgitas tienen contenidos menores de Al2O3 para un número de Cr-determinado de espinelo, y caen dentro del extremo inferior del campo abisal. La geoquímica de roca total y los datos de la química mineral implican que las peridotitas Harmancık se han formado por diferentes grados de fusión parcial (~10 al 27%) del manto. Las muestras de lherzolitas empobrecidas tienen una mayor abundancia de MREE y HREE que las peridotitas harzburgíticas y muestran patrones convexos hacia abajo.

Número de Cr vs. Mg de espinelos del manto.

Éstas representan peridotitas con un residuo de fusión de hasta ~ 16%,  que se formaron durante la expansión inicial del fondo oceánico, en la etapa conocida como del Neotethys Norte.

Número de Cr vs. contenido de forsterita en las olivinas.

Por otro lado, las harzburgitas más refractarias representan residuos producidos después de una fusión parcial de  ~ 4-11%  de un manto agotado previamente del tipo MOR (mid ocean ridge), el cual se ha hidratado a través de la metasomatización provocada por fluidos derivados de la losa oceánica durante las primeras etapas de subducción.

Modelo petrogenético y su ambiente tectónico.

Las Peridotitas Harmancık, por lo tanto, representan fragmentos de las rocas del manto superior que se formaron durante diferentes etapas de la evolución tectónica de la litosfera oceánica del Tethys en el sector norte del Neotethys. Se infiere que las distintas etapas de la historia de fusión de las Peridotitas Harmancık reflejan el carácter geoquímico heterogéneo de la litosfera oceánica del Tethys actualmente expuesta a lo largo de la zona de sutura Esmirna-Ankara-Erzincan.

Para mayores detalles se remite al lector al trabajo original.
Uysal, I., Dündar Şen, A., Yalçın Ersoy, E., Dilek, Y., Saka, S., Zaccarini, Escayola, M. y Karsli, O. 2014. Geochemical make-up of oceanic peridotites from NW Turkey and the multi-stage melting history of the Tethyan upper mantle. Mineralogy and Petrology 108: 49–69.

Journal webpage: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00710-013-0277-3

TAGS: Depleted lherzolites, refractory harzburgitas, ophiolites, peridotites, multi-stage melting, Tethyan upper mantle, Turkey.