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Mid-Cretaceous extension-related magmatism in the eastern Colombian Andes

2005; Elsevier BV; Volume: 20; Issue: 3 Linguagem: Espanhol

10.1016/j.jsames.2005.05.010

1873-0647

Mónica Vásquez, Uwe Altenberger,

earthquake and tectonic studies

Cretaceous magmatism in the Eastern Cordillera of Colombia is related to lithospheric stretching during the late Early–early Late Cretaceous. The small amount of preserved igneous material is represented by small mafic intrusions. This study focuses on three localities, from east to west: Pajarito, Pacho, and Cáceres. The investigated igneous bodies are classified as gabbros, pyroxene–hornblende–gabbros, and pyroxene–hornblendites mainly composed of plagioclase, clinopyroxene, and/or amphibole. Although their timing of emplacement and geodynamic position seem similar, significant differences in their geochemical and petrological characteristics rule out simple models of melt genesis. Clinopyroxene and bulk chemistry indicate increasing alkalinity from west to east. Trace element concentrations point to melt sources that range from a slightly enriched mantle in the west to a highly enriched one in the east. In addition, the data reflect a decreasing degree of partial melting from west to east and the decreasing importance of residual garnet in the mantle source. Probable mantle metasomatism in the source region by slab-derived fluids, as displayed by high Ba/Nb and moderate Srn/Pn, is clear in the west and very slight to the east. Mantle metasomatism and melt generation probably are processes of different epochs. The lack of large volumes of igneous rocks and the absence of tectonically controlled unconformities in the investigated areas indicate that a mantle plume did not affect the regional tectonics and magmatism. We favor a model of rift-related magmatism in which melt composition is modified from east to west from a highly enriched to a less enriched mantle region, the latter metasomatized by fluids derived from an older subduction phase. El magmatismo cretácico en la Cordillera Oriental de Colombia ha sido relacionado a un episodio de adelgazamiento de la litósfera durante el Cretácico Inferior tardío y Superior temprano. La cantidad de material magmático preservado correspondiente a este periodo es baja y está representada por pequeñas intrusiones máficas. El presente estudio se basa en los estudios realizados en tres localidades, que de oriente a occidente corresponden a Pajarito, Pacho y Cáceres. Estos cuerpos ígneos han sido clasificados como gabros, gabros piroxénico–hornbléndicos y hornblenditas piroxénicas, compuestas predominantemente por plagioclasa, clinopiroxeno y/o anfíbol. Aunque su edad de emplazamiento y su posición geodinámica parecen ser muy similares, las grandes divergencias en sus características geoquímicas y petrológicas no se ajustan a un simple modelo de génesis de rocas magmáticas. La composición de los clinopiroxenos, así como de la roca total indica un incremento en la alcalinidad de occidente a oriente. La concentración de los elementos traza normalizados con respecto a condrita y manto primordial muestran una fuente del manto ligeramente enriquecida al occidente y una altamente enriquecida al oriente. Adicionalmente, los datos reflejan un decremento en el grado de fusion parcial de occidente a oriente, así como un importante decremento de granate residual en la fuente. Es probable que el metasomatismo sufrido por el manto directamente en la fuente del magma, sea el resultado de fluidos que provienen de una placa subducente como es evidenciado por los altos valores de Ba/Nb y moderados de (Sr/P)n, los cuales son muy evidentes en el occidente y muy bajos en el oriente. El metasomatismo del manto y la fusión que generó las rocas máficas, son probablemente procesos que corresponden a diferentes épocas. Los escasos volúmenes de rocas ígneas emplazadas y la ausencia de inconformidades tectónicamente controladas en el area de estudio, indican que la tectónica regional y el magmatismo no han sido afectados por una pluma del manto. Proponemos un modelo de extensión (rift-related) en el cual la composición de la fuente es modificada de oriente a occidente, de una region altamente enriquecida hasta una region menos enriquecida, respectivamente. La región menos enriquecida ha sufrido procesos de metasomatismo como lo indican fluidos derivados de una probable fase de subducción antigua.