Geochemical and Sr - Nd isotopic characterization of the Miocene volcanic events in the Sierra Madre del Sur, central and southeastern Oaxaca, Mexico

Abstract

Las regiones volcánicas de Etla, Mitla-Tlacolula y Nejapa, en la parte central y sureste de Oaxaca, conforman la porción oriental de un amplio arco magmático cenozoico dentro de la Sierra Madre del Sur. La mayoría de los eventos volcánicos ocurrieron entre los 22 y 15 Ma, casi de manera contemporánea con los primeros eventos volcánicos de la Faja Volcánica Transmexicana. Se determinaron las características petrográfi cas, geoquímicas e isotópicas de muestras volcánicas obtenidas de las tres regiones, donde existen ignimbritas, depósitos volcaniclásticos y epiclásticos, fl ujos de lava, y algunos depósitos lacustres. La clasifi cación química de las rocas en un diagrama SiO2 vs. álcalis varía entre andesitas y riolitas, siguiendo un patrón subalcalino bimodal. Al parecer no existen rocas con contenidos de SiO2 de entre 58 y 67 % en peso. Los patrones de comportamiento de elementos traza de las andesitas y riolitas son muy similares, con un enriquecimiento en los elementos litófi los respecto a los elementos de alto potencial iónico, mientras que los patrones de los elementos de tierras raras, normalizados con respecto a condrita, muestran un enriquecimiento de las tierras raras ligeras (La-Sm) respecto a las tierras raras pesadas, con un comportamiento casi plano para estas últimas (Eu-Lu). Este tipo de patrones se ha asociado con rocas de arco volcánico. Las relaciones isotópicas iniciales de Sr y Nd muestran ciertas diferencias entre las regiones de Etla, Mitla-Tlacolula (87Sr/86Sr: 0.7047 a 0.7066 y eNd: -1.15 a 1.75) y Nejapa (87Sr/86Sr: 0.7035 a 0.7048 y eNd: +0.52 a +1.42). Con base en estos datos isotópicos, más los existentes para rocas del basamento de estas regiones, se sugiere que los magmas de las dos primeras regiones sufrieron una mayor interacción con la corteza continental en comparación con los magmas de la región de Nejapa. Las composiciones isotópicas de las rocas del área de estudio son similares a las observadas en otras regiones volcánicas cenozoicas de la Sierra Madre del Sur. Los eventos volcánicos del Mioceno temprano a medio de la parte central y sureste de Oaxaca, junto con los primeros eventos magmáticos de la Faja Volcánica Transmexicana podrían conformar un arco magmático continuo con una orientación anómala, antes de alcanzar su posición actual