Sr, Nd and Pb isotope and geochemical data from the Quaternary Nevado de Toluca volcano, a source of recent adakitic magmatism, and the Tenango Volcanic Field, Mexico

Martínez‐Serrano, Raymundo G.; Schaaf, Peter; Solís‐Pichardo, Gabriela; Hernández-Bernal, Ma. del Sol; Hernández-Treviño, Teodoro; Morales‐Contreras, Juan; Macías, José Luis

doi:10.1016/j.jvolgeores.2004.06.007

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“…Sr, Nd, Pb, Os, Be, and Hf isotopes Isotopic compositions have proved to be extremely useful in petrogenetic studies of volcanic provinces (e.g., Best and Christiansen, 2001;Faure, 2001;McBirney, 2007), and the MVB has been no exception. Numerous studies have been published on the Sr, Nd, and Pb isotopes from the MVB (Verma, 1983(Verma, , 1999(Verma, , 2000a(Verma, , 2000b(Verma, , 2001a(Verma, , 2001b(Verma, , 2001c(Verma, , 2002(Verma, , 2003(Verma, , 2015aBoudal, 1985;Verma and Nelson, 1989;Verma et al, 1991;Nakagawa et al, 1998;Siebe et al, 1999Siebe et al, , 2004Blatter et al, 2001Blatter et al, , 2007Velasco-Tapia andVerma, 2001a, 2013;Aguirre-Díaz et al, 2002;Verma and Carrasco-Núñez, 2003;Martínez-Serrano et al, 2004;Verma and Hasenaka, 2004;Schaaf et al, 2005;Verma et al, 2005;Gómez-Tuena et al, 2007b;Mukasa et al, 2007;Meriggi et al, 2008;García Tovar, 2009;Agustín-Flores et al, 2011;Torres-Alvarado et al, 2011;Arce et al, 2013;Koloskov and Khubunaya, 2013;Cai et al, 2014), including the present work. The shift to the right of the mantl...…”

Section: Geochemical Evidencementioning

confidence: 99%

“…Such diagrams have been erroneously interpreted by most people who use them qualitatively to infer an arc setting for negative anomalies, irrespective of their size (e.g., Martínez-Serrano et al, 2004). Verma (2006Verma ( , 2009 indicated the usefulness of such diagrams for basic magmas when quantitative statistical information is derived from them, such as the quantification of Nb anomaly with respect to Ba and La.…”

Section: Quantitative Treatment Of Nb and Ta Anomalies In Multielemenmentioning

confidence: 99%

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Present state of knowledge and new geochemical constraints on the central part of the Mexican Volcanic Belt and comparison with the Central American Volcanic Arc in terms of near and far trench magmas

Verma¹

2015

Turkish J Earth Sci

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A brief critical review is presented of the geological, geophysical, geochemical, and plate tectonic evidence for the origin and evolution of the central part of the Mexican Volcanic Belt (C-MVB). Databases were constructed for the C-MVB from new and published data as well as for the Central American Volcanic Arc (CAVA), other continental and island arcs, continental rifts or extensional areas, and collision zones. Conventional procedures as well as statistical techniques of multidimensional tectonic discrimination diagrams and significance tests were used to interpret the data. A subdivision of the databases for the C-MVB and CAVA into near the trench or front-arc and far from the trench or backarc magmas helped to demonstrate the lack of slab input for the C-MVB and the presence of a classic arc-trench system for the CAVA. The use of software IgRoCS, DODESSYS, UDASYS, TecD, and TecDIA provided the following conclusions: 1) basic magmas in the C-MVB that originated in the mantle without the involvement of the subducted slab represent a continental rift setting; 2) C-MVB acid and intermediate magmas that originated, respectively, from the crust and mixed mantle-crustal sources do not show a clear influence of the present subducted slab and represent the tectonic setting of the older crustal and mixed mantle-crustal source rocks; and 3) all rocks in the CAVA were derived from the involvement of the subducted slab and represent a classical continental arc system related to the subduction of the Cocos plate beneath the Caribbean plate, whereas CAVA back-arc rocks originated mainly in the mantle, probably with much less involvement of the subducted slab. Reinterpretation of the Sr, Nd, Pb, and Hf isotopic data supports these inferences. I propose a new tectono-petrogenetic model based on the continuation of the extensional tectonics related to the triple rift system in the western part of the MVB.

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Section: Geochemical Evidencementioning

confidence: 99%

Section: Quantitative Treatment Of Nb and Ta Anomalies In Multielemenmentioning

confidence: 99%

Present state of knowledge and new geochemical constraints on the central part of the Mexican Volcanic Belt and comparison with the Central American Volcanic Arc in terms of near and far trench magmas

Verma¹

2015

Turkish J Earth Sci

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“…Los volcanes de Colima, Nevado de Toluca, Popocatépetl y Pico de Orizaba están ubicados a lo largo de la FVTM por lo que el espesor de la corteza continental por debajo de éstos aumenta desde el volcán de Colima (20-22 km), Nevado de Toluca (40 km), Popocatépetl (47 km) hasta el Pico de Orizaba (>50 km) (Molina-Garza y Urrutia-Fucugauchi, 1993; Urrutia-Fucugauchi y Flores-Ruiz, 1996). Esto se ve reflejado en la gráfica de las relaciones isotópicas de 87 Sr/ 86 Sr vs. εNd, de los volcanes (Nelson et al, 1995;Macías et al, 2003;Martínez-Serrano et al, 2004;Schaaf et al, 2004) (Figura 32). Como se puede apreciar, el volcán de Colima tiene una posición más cercana a la trinchera y las relaciones isotópicas de sus productos son más primitivas que las de los volcanes Nevado de Toluca, Popocatépetl, y Pico de Orizaba que tienen una posición más alejada a la trinchera y el espesor cortical por debajo de éstos es mayor.…”

Section: Discusión Y Conclusionesunclassified

“…El grado de asimilación cortical, está relacionado con la composición y la edad de la corteza continental con la que el magma interactúa, así como con su tiempo de almacenamiento en la base de la corteza y durante su posterior ascenso hacia la superficie. De esta forma, Schaaf et al (2004) concluyeron que las relaciones isotópicas primitivas de los magmas del volcán de Colima, se deben a que existe por debajo del mismo una corteza joven y primitiva, mientras que las relaciones isotópicas más evolucionadas de los volcanes Popocatépetl y Pico de Orizaba, tienen lugar porque por debajo de los mismos se encuentra la Formación Morelos y rocas grenvillianas, respectivamente. En el sur de México tenemos productos volcánicos con características diferentes (Figura 32).…”

Section: Discusión Y Conclusionesunclassified

Geología e historia eruptiva de algunos de los grandes volcanes activos de México

Macías¹

2005

BSGM

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ResumenLa mayor parte de los grandes volcanes de nuestro país se encuentran ubicados en la parte frontal de la Faja Volcánica Transmexicana y en otras zonas volcánicas aisladas. En este trabajo se consideraron algunos de los grandes volcanes, éstos son el volcán de Colima, Nevado de Toluca, Popocatépetl, Pico de Orizaba (Citlaltépetl) y Tacaná. También se incluyó al volcán Chichón debido a su erupción catastrófica de 1982. El edificio actual de estos volcanes, o parte de éste, se ha formado en tiempos relativamente recientes; en menos de 2 500 años el volcán de Colima, 16 500 el Pico de Orizaba, 23 000 el Popocatépetl, ~26 000 el Tacaná, y >50 000 el Nevado de Toluca. Los volcanes Colima, Popocatépetl, Pico de Orizaba y Tacaná se encuentran construidos al interior de antiguos cráteres originados por el colapso de edificios ancestrales. Los primeros tres representan los volcanes meridionales activos de cadenas volcánicas orientadas aproximadamente N-S. A pesar de que todos estos edificios volcánicos han sufrido el colapso del edificio volcánico, únicamente en el Pico de Orizaba se han realizado estudios de alteración hidrotermal y estabilidad de pendientes, indispensables para pronosticar las zonas potencialmente peligrosas en el futuro.Los magmas que han construido estos volcanes tienen una composición que va de andesítica (volcán de Colima), andesítica-dacítica (Nevado de Toluca, Popocatépetl, Pico de Orizaba, Tacaná) a traquiandesítica (Chichón). Estos magmas son el resultado de varios procesos magmáticos que van desde la fusión del manto, contaminación cortical, mezcla de magmas y cristalización fraccionada. Se conoce muy poco sobre los procesos que ocurren entre el sitio fuente del magma y la corteza inferior, mientras que se han logrado algunos avances sobre los procesos más superficiales. Existen evidencias claras de que los magmas que han alimentado a estos volcanes se estacionaron en cámaras magmáticas someras antes de alcanzar la superficie, a profundidades que varían de 3 a 4 km en el volcán de Colima, ~6 km en el Nevado de Toluca y 6-12 km en el volcán Chichón.Durante los últimos 15 años se han logrado avances importantes en el conocimiento estratigráfico y la historia eruptiva de estos volcanes; desafortunadamente, en ninguno de éstos se ha iniciado un análisis integral de toda la información geológica, geofísica, sísmica, vulcanológica, geoquímica y petrológica, para generar modelos conceptuales de su funcionamiento. Todavía necesitamos determinar con mayor precisión la posición y tamaño de la cámara magmática, los procesos de evolución del magma y sus tiempos de ascenso a la superficie, completar los estudios estratigráficos, evaluar los peligros y elaborar mapas de peligros, para finalmente establecer redes de monitoreo para su vigilancia. Actualmente, solamente los volcanes Colima y Popocatépetl cuentan con una red de monitoreo confiable, mientras que los volcanes Pico de Orizaba, Tacaná y Chichón cuentan con redes incompletas compuestas por algunas estaciones sísmicas. Sólo los volcanes Popocaté...

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“…Recientemente se han presentado una serie de evidencias y argumentos que intentan explicar la evolución petrogenética del arco de una forma alternativa (Luhr, 2000;Gómez-Tuena et al, 2003;Martínez-Serrano et al, 2004). Estos estudios han mostrado que algunas de las rocas de composición intermedia emplazadas en los estratovolcanes y en algunos conos cineríticos, tanto miocénicos como cuaternarios, muestran características geoquímicas similares a las de los magmas derivados de la fusión parcial de la corteza oceánica, incluyendo a su componente sedimentaria (Figura 20).…”

Section: Opxunclassified

Petrogénesis ígnea de la Faja Volcánica Transmexicana

Gómez-Tuena¹,

Orozco-Esquivel²,

Ferrari³

2005

BSGM

108

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C i e n A ñ o s ResumenLa extraordinaria diversidad magmática de la Faja Volcánica Transmexicana está controlada (directa o indirectamente) por dos placas oceánicas independientes cuyos parámetros geofísicos y composicionales se modifi can constantemente a lo largo de la trinchera, por un régimen tectónico esencialmente distensivo que opera con distinta intensidad sobre la placa continental, por un basamento cortical con diferentes edades, espesores y composiciones, y por una fuente mantélica primaria de composición extremadamente variable que ha sido infl uenciada, en mayor o menor medida, por los agentes químicos derivados de la subducción. El régimen tectónico convergente y, en consecuencia, el arco magmático, tampoco han evolucionado de forma homogénea a lo largo su historia, sino que han mostrado transformaciones notables en su posición, geometría y composición. Por estos motivos, la Faja Volcánica Transmexicana es el resultado de uno de los sistemas tectónicos convergentes más complejos del planeta, el objeto de más de un siglo de investigaciones científi cas, y también el centro de las controversias más notables sobre la geología mexicana.Palabras clave: Faja Volcánica Transmexicana, México, subducción, arco magmático, petrología ígnea, manto, corteza. Abstract The magmatic diversity of the Transmexican Volcanic Belt is directly or indirectly controlled by two independent oce-

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Sr, Nd and Pb isotope and geochemical data from the Quaternary Nevado de Toluca volcano, a source of recent adakitic magmatism, and the Tenango Volcanic Field, Mexico

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Present state of knowledge and new geochemical constraints on the central part of the Mexican Volcanic Belt and comparison with the Central American Volcanic Arc in terms of near and far trench magmas

Present state of knowledge and new geochemical constraints on the central part of the Mexican Volcanic Belt and comparison with the Central American Volcanic Arc in terms of near and far trench magmas

Geología e historia eruptiva de algunos de los grandes volcanes activos de México

Petrogénesis ígnea de la Faja Volcánica Transmexicana

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