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The upper mantle beneath Patagonia, Argentina, documented by xenoliths from alkali basalts

2005; Elsevier BV; Volume: 18; Issue: 2 Linguagem: Espanhol

10.1016/j.jsames.2004.09.002

1873-0647

Ernesto Bjerg, Theodoros Ntaflos, G. Kurat, G. Dobosi, C. H. Labudia,

earthquake and tectonic studies

Mantle xenoliths in alkali basaltic lavas (with ocean-island basalt chemical signatures) and cinder cones occur in several areas of Patagonia. A representative suite of mantle xenoliths was collected in the region between latitudes 40° and 52°S and longitudes 67° and 71°W in the Río Negro, Chubut, and Santa Cruz provinces, Argentina. Mantle xenoliths in Patagonia display distinguishing peculiarities compared with those of other worldwide occurrences. The lithospheric mantle beneath Patagonia, as inferred from chemical variation diagrams, has experienced only minor melt extractions in the garnet peridotite field and more extensive melt extractions in the spinel lherzolite field. Variably intensive cryptic and modal metasomatism affected the lithospheric mantle in this region. Textural evidence shows that the mantle is moderately to strongly tectonized and recrystallized on both the local and the regional scale, with an overall predominance of deformed textural types. Mineral equilibrium indicates a strongly elevated geotherm similar to the southeast Australia and oceanic geotherms, which is not normal for a continental intraplate tectonic setting. Therefore, the properties of the Patagonian samples are probably related to the presence of rising mantle plume(s) in an extensional tectonic setting. Asociados a lavas basálticas alcalinas (con signatura química OIB) y conos de cineritas se han reconocidos xenolitos mantélicos en varias areas de Patagonia. Un conjunto representativo de xenolitos del manto fueron recolectados en la región comprendida entre las latitudes 40° a 52°S y las longitudes 67° a 71°W en las provincias de Río Negro, Chubut, y Santa Cruz, República Argentina. Los xenolitos mantélicos de Patagonia presentan algunas características peculiares en comparación con las correspondientes a los hallados en otras partes del mundo. El manto litósferico que la subyace ha experimentado solo extracciones menores de fundidos en el campo de estabilidad de las peridotitas granatíferas y mayores en el correspondiente a las lherzolitas espinélicas, tal como lo indican los diagramas de variación química. El manto litosférico de esta región ha sido afectado en forma variable por metasomatismo modal y críptico. Las evidencias texturales indican que el manto esta tectonizado y recristalzado en grados que varían de moderado a intenso, tanto a escala local como regional, con un claro predominio de los tipos texturales deformados. Los equilibrios minerales indican la presencia de una geoterma extremadamente alta, similar a la geoterma de South East Australia y las geotermas oceánicas. Esto no es normal para un ambiente tectónico de intraplaca. Por ello sugerimos que las características evidenciadas por los xenolitos de Patagonia son muy probablemente el resultado de la presencia de pluma(s) de manto ascendente(s), en un ambiente tectónico extensional.