Parte 1: Geología de los volcanes cuaternarios portadores de xenolitos del manto y de la base de la corteza en el Estado de San Luis Potosí, México
Palabras clave:
geología, volcanes, cuaternario, xenolitos, San Luis Potosí, MexicoResumen
En la parte central del estado de San Luis Potosí existen numerosos volcanes alcalinos, de posible edad cuaternaria. Entre éstos destacan siete maars, varios conos cineríticos y algunos derrames de lava extensos. Muchos de estos volcanes contienen xenolitos de lherzolita de espinela, provenientes del manto, o bien de granulita, procedentes de la base de la corteza. Con base en su distribución geográfica, los volcanes pueden dividirse en dos grupos: Ventura-Espíritu Santo, situado al noroeste de la capital del estado, y Santo Domingo, al noreste. Estos grupos también difieren en términos de la composición química de sus lavas y sus conjuntos de xenolitos.
Los maars estudiados son cráteres grandes, bien conservados, con diámetros que varían entre 1 y 1.5 km y profundidades de hasta 300 m. En la parte baja de las paredes de los cráteres usualmente están expuestas las calizas mesozoicas que constituyen el basamento prevolcánico de la región. Sobre las calizas, comúnmente hay rocas volcánicas de composición alcalino-básica, lo que indica actividad volcánica anterior a las erupciones que originaron los cráteres. En áreas cercanas a los volcanes, las secuencias piroclásticas relacionadas con la formación de los cráteres contienen, en su base, horizontes de grano fino depositados por nubes rasantes (base-surge deposits), que comúnmente presentan estructuras internas como diastratificación, canales y antidunas. Brechas tobáceas heterolitológicas cementadas por carbonato de calcio yacen sobre estas capas. Los clastos más comunes en las brechas son fragmentos juveniles de roca volcánica alcalino-básica y fragmentos accidentales de caliza del basamento prevolcánico. En menor proporción, también se encuentran xenolitos de granulita, cuya composición varía de máfica a félsica, lherzolita de espinela, piroxenita y, en algunos volcanes, megacristales de kaersutita. La matriz de las brechas está constituida por material rocoso finamente molido de la misma composición.
Cuando la distancia de los cráteres es mayor, los depósitos piroclásticos cambian gradualmente a tobas de lapilli, con un contenido menor de caliza y xenolitos. Sobre las rocas piroclásticas, en varios maars se encuentran pequeñas acumulaciones de escoria y conos diminutos de lava, ambos con xenolitos, lo que indica que la actividad volcánica continuó después de la formación de los cráteres.
Los clastos de rocas volcánicas básicas recolectados en las brechas tobáceas de los maars, así como las muestras de escoria y lava recolectadas en otros volcanes del área, forman una serie volcánica con características petrológicas bien definidas. Las rocas varían desde nefelinita de olivino, intensamente deficiente en sílice (con nefelina y leucita normativas), a basanita (>5% de nefelina normativa), hasta basalto alcalino de olivino (<5% de nefelina normativa). Todos estos tipos de roca pueden contener xenolitos de lherzolita de espinela o xenocristales provenientes de su desmenuzamiento. En este estudio se definen algunos criterios para distinguir entre los xenocristales y los fenocristales primarios de olivino y titanaugita.
El conjunto de rocas volcánicas estudiadas también contiene muestras sin xenolitos. Entre éstas hay basanita, basalto alcalino y un solo derrame de basalto con hiperstena en la norma. Las rocas de Santo Domingo incluyen basanita, basalto alcalino y el basalto con hiperstena. En las de Ventura-Espíritu Santo predominan la nefelinita de olivino y la basanita, que son más ricas que las de Santo Domingo en Ti, K, Na, P, Rb, Sr, Zr, Nb, Ba, La y Ce. Las rocas de Ventura-Espíritu Santo también son más ricas en estos elementos que la mayoría de las rocas portadoras de xenolitos del oeste de Estados Unidos de América. En el conjunto de muestras de San Luis Potosí, estos elementos muestran una buena correlación, aumentando en las rocas más deficientes en sílice.
Se cree que estas características de las rocas volcánicas portadoras de xenolitos no pueden ser explicadas por un proceso de fusión progresiva de una misma roca madre. La composición química se puede explicar por mezcla de dos magmas diferentes provenientes de dos áreas distintas en el manto: el componente A, proveniente de una astenosfera empobrecida, y el componente B, originado a partir del manto superior, enriquecido metasomáticamente en kaersutita y otros minerales afines.
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