Modelización geoquímica de los procesos de mezcla

Resumen

Los magmas que proceden de porciones de manto que han sido contaminadas por la infiltración de fluidos liberados durante la subducción presentan una elevada abundancia en elementos litófilos de elevado radio iónico, frente a las tierras raras y a los elementos traza de elevada carga, cuando se les compara con los de los dorsales e islas oceánicas. Asimismo, sus relaciones isotópicas de Sr, Nd, Pb y O presentan un rango mucho más amplio. A su vez, los magmas que han experimentado procesos de asimilación están más enriquecidos en elementos traza altamente incompatibles que los que sólo han sufrido cristalización fraccionada simple, siendo este enriquecimiento tanto más elevado cuanto mayor es la relación Cⁱ_A/Cⁱ_O. Por el contrario, unos y otros líquidos no muestran significativas diferencias en la abundancia de elementos compatibles. En lo que concierne a las relaciones isotópicas, si la asimilación es importante los líquidos más diferenciados pueden llegar a tener una signatura muy cercana a la de las rocas asimiladas, pero si aquella es pequeña incluso los últimos líquidos tienen valores relativamente alejados de los que posee el material digerido. Si la asimilación no va acompañada de cristalización fraccionada los efectos de la misma se observan en los magma:; más primitivos, y no en los más diferenciados. En consecuencia, las rocas que han sufrido erosión térmica muestran correlación positiva entre elementos traza altamente compatibles e incompatibles y correlación negativa entre cualquier índice de contaminación y cualquier parámetro que refleje grado de fraccionación. Los isótopos de Sr y Nd no son buenos indicadores para detectar la participación de sedimentos en la génesis de lavas, por la amplia variación de la relación Sr/Nd (4-40) que muestran los sedimentos. En contraste, los isótopos de Pb son excelentes indicadores a este respecto, ya que la diferente abundancia de este elemento en los sedimentos (25 ppm) y en el manto (0,05 ppm), produce significativas modificaciones en la signatura isotópica del Pb, incluso si la participación del contaminante es inferior al 1%. Sin embargo, como más claramente se pone de manifiesto los procesos de contaminación mantélica y asimilación cortical, y como mejor se distingue uno de otro, es mediante el uso combinado de los isótopos de O y de Sr y Nd.