Variations in magma composition in time and space along the Central Andes (13°S-28°S)

Abstract

Das Meso-Känozäne magmatische Bogen System der Zentralen Anden (CA) wird hervorgerufen durch die Subduktion der Nazca Platte unter die Südamerikanische Platte seit dem Jura. Der Bogen bewegte sich kontinuierlich ~ 180 km von einer westliche Position im Jura hin zur heutigen westlichen Gebirgskette im Oligozän. Diese Magmen wurden früher gebildet, während und nach der Krustenverdickung. Die heutige kontinentale Kruste erreicht eine Dicke von >70 km. Erhöhte Hebung zwischen ca. 30 und 15 Ma ist dokumentiert durch große klastische Keile in den Schichtstufen der westlichen Anden. Die obere Kruste besteht aus Präkambrischen und Paläozoischen Metamorphiten sowie Mesozänen marinen Sedimenten, die meist mit kontinentalen Sedimenten aus der Kreide und dem Tertiär bedeckt sind.Die Entwicklugsmuster in der Geochemie der Gesteine jünger als mittel Tertiär zeigen keine Beweise für Krusteninteraktion mit Granateinwirkung, was in Übereinstimmung mit der dünnen Kruste zu dieser Zeit ist. Während alle älteren Gesteine ein niedriges Sm/Yb Verhältnis haben, sind jüngere Gesteine (< 3 Ma) variabel und zeigen beides, hohe und niedrige Werte. Folglich können hohe Sm/Yb Verhältnisse in einzelnen Gesteinen nicht einfach als Indikatoren für eine mächtige Kruste herangezogen werden. Pliozäne-Holozäne Vulkanite nördlich 22°S zeigen stärkere Anzeichen für Einwirkungen von tiefer granitischer Kruste. Im Süden ist das Sm/Yb Verhältnis geringer, obwohl die Krustendicke identische ist. Dieser Unterschied spiegelt dann den zusätzlichen Effekt der variablen Krustenzusammensetzung im Norden und südliche 22°S wider. Signifikante Unterschiede in Isotopen und Spurenelement werden in Gesteinen gleichen Alters beobachtet, unterscheiden sich aber etwas in den unterschiedlichen Regionen. Regionale Unterschiede existieren auch in anderen Spurenelementverhältnissen. Dies unterstützt die Annahme, dass die Zusammensetzung der Kruste nicht nur die Isotopenzusammensetzung sondern auch die Spurenelementmuster der Magmen kontrolliert. Folglich muss große Vorsicht gewährt werden wenn die geochemischen Daten gegen das Alter für bestimmte Gesteine mit einer großen regionalen Verteilung aufgetragen werden, denn das lokale Grundgebirge könnte die Zusammensetzung stärker beeinflussen als das Alter.