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Compositional and geothermobarometric analysis of the Upper Miocene tholeiitic volcanic products in the northern Andes at 5-6° N latitude: The Combia Volcanic Province

Análisis composicional y geotermobarométrico de los productos volcánicos toleíticos del Mioceno Superior en el norte de los Andes (latitud 5-6°): Provincia Volcánica Combia.

dc.contributorUniversidad de Caldasen-US
dc.contributorMincienciasen-US
dc.contributores-ES
dc.creatorVillalba, Natalia
dc.creatorMurcia, Hugo
dc.creatorJerez, Edith
dc.creatorPiedrahita, Daniel
dc.creatorSchonwalder-Ángel, Dayana
dc.creatorPardo-Trujillo, Andrés
dc.creatorEcheverri, Sebastián
dc.date2023-06-07
dc.date.accessioned2023-06-16T15:15:07Z
dc.date.available2023-06-16T15:15:07Z
dc.identifierhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V50n2-3503
dc.identifier10.5027/andgeoV50n2-3503
dc.identifier.urihttps://revistaschilenas.uchile.cl/handle/2250/230528
dc.descriptionThe Combia Volcanic Province (~11-5 Ma), is a volcaniclastic sequence located in northwest Colombia between the Central and Western cordilleras at 5-6° N latitude. Its source is associated with the volcanic activity of the magmatic arc produced by the subduction of the Nazca plate under the South American plate in the northern Andes. The distribution, composition, and chronostratigraphy of the province’s deposits are well-known, with the volcanic sequences characterized as compositionally bimodal. The older rocks (ca. 11-9 Ma) display tholeiitic affinity, whereas the younger (ca. 9-5 Ma) are mostly calc-alkaline, with some adakite-like signature recognized. While the magmatic system for the calc-alkaline magmas has been previously extensively studied, the processes that occurred during the magma stagnation and ascent are unknown for the tholeiitic magmas. This work bridges this gap by the study of tholeiitic lava flows outcropping at the center of the province, through petrography, mineral chemistry, whole-rock analysis, and geothermobarometry calculations of the crystallization conditions. Texturally, the rocks are porphyritic with plagioclase (An50-90) and clinopyroxene (augite and pigeonite) phenocrysts and microphenocrysts, embedded in a glassy and microcrystalline groundmass. Compositionally, the rocks vary from basaltic andesite to andesite (52.8-57.8 wt% SiO2), with relative enrichments of LILE to HFSE and REE to chondrite. Crystallization conditions, based on several plagioclase-melt and pyroxene-melt geothermobarometers, were estimated at T=1,095-1,153 °C and P=0.22-0.60 GPa for the plagioclase, T=1,046-1,131 °C and P=0.09-0.21 GPa for the augite, and T=867-1,039 °C and P=0.40-0.60 GPa for the pigeonite. These results suggest a relatively rapid magma ascent for the tholeiitic products as well as an evolution mostly through fractional crystallization. The LILE elements enrichment, the negative trend in the FeOt, TiO2 and CaO versus SiO2 content, together with some disequilibrium textures, are also evidence of crustal contamination and magma recharge. Thus it is proposed that the Combia Volcanic Province started as a simple magmatic system, where the tholeiitic products were generated by a relatively rapid magma ascent. Then, a more complex magmatic system linked to long-term magma stagnation, allowed melt evolution to form calc-alkaline magmas as previously defined.en-US
dc.descriptionLa Provincia Volcánica Combia (~11-5 Ma) es una secuencia volcanoclástica ubicada al noroeste de Colombia, entre las cordilleras Central y Occidental en las latitudes 5-6° N. Su fuente se asocia a la actividad volcánica del arco producido por la subducción de la placa Nazca bajo la placa Sudamericana en la parte norte de los Andes. La distribución, composición y cronoestratigrafía de los depósitos de esta provincia se encuentran bien definidos, siendo las secuencias volcánicas caracterizadas composicionalmente como bimodales. Las rocas más antiguas (ca. 11-9 Ma) son de afinidad toleítica y las más jóvenes (ca. 9-5 Ma) son mayormente calcoalcalinas, con firmas adakíticas. A pesar de que el sistema magmático de formación de los magmas toleíticos ha sido ampliamente estudiado, los procesos ocurridos durante el estancamiento y ascenso del magma toleítico aún son desconocidos. Este trabajo presenta información nueva sobre estos productos que afloran como flujos de lava en el centro de la provincia, a través de análisis de petrografía, química mineral y de roca total, y cálculos de geotermobarometría para determinar las condiciones de cristalización. Texturalmente, las rocas son porfiríticas con fenocristales y microfenocristales de plagioclasa (An50-90) y clinopiroxeno (augita y pigeonita) en una masa fundamental vítrea y microcristalina. Composicionalmente, las rocas varían entre andesita basáltica y andesita (52,8-57,8 wt % SiO2), con enriquecimientos relativos de LILE en relación con HFSE y REE a condrito. Las condiciones de cristalización, con base en geotermobarómetros de plagioclasa-fundido y piroxeno-fundido, se estimaron en T=1.095-1.153 °C y P=0,22-0,60 GPa para la plagioclasa, T=1.046-1.131 °C y P=0,09-0,21 GPa para la augita, y T=867-1.039 °C y P=0,40-0,60 GPa para la pigeonita. Los resultados sugieren un ascenso relativamente rápido para los productos toleíticos, así como una evolución principalmente por cristalización fraccionada. El enriquecimiento en elementos LILE, las tendencias negativas en los contenidos de FeOt, TiO2 y CaO versus SiO2, al igual que algunas texturas de desequilibrio, son evidencia de contaminación cortical y episodios de recarga de magma. Así, se propone que la Provincia Volcánica Combia comenzó como un sistema magmático simple, donde los productos toleíticos se generaron por un ascenso de magma relativamente rápido. Luego, un sistema magmático más complejo, ligado a estancamiento de magma a largo plazo, permitió la evolución del fundido para formar magmas calcoalcalinos, como se ha definido previamente.es-ES
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dc.languageeng
dc.publisherServicio Nacional de Geología y Mineríaen-US
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dc.relationhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/downloadSuppFile/V50n2-3503/4099
dc.rightsCopyright (c) 2023 Andean Geologyen-US
dc.sourceAndean Geology; Vol 50, No 2 (2023); 181-200es-ES
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dc.source0718-7106
dc.source0718-7092
dc.subjectAndean Miocene volcanism; Tholeiitic magmas; Geothermobarometryen-US
dc.subjectVulcanismo mioceno de los Andes; Magmas toleíticos; Geotermobarometríaes-ES
dc.titleCompositional and geothermobarometric analysis of the Upper Miocene tholeiitic volcanic products in the northern Andes at 5-6° N latitude: The Combia Volcanic Provinceen-US
dc.titleAnálisis composicional y geotermobarométrico de los productos volcánicos toleíticos del Mioceno Superior en el norte de los Andes (latitud 5-6°): Provincia Volcánica Combia.es-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
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dc.typeen-US


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