Geochemical features of Lower Cretaceous back-arc lavas in the Andean Cordillera, Central Chile (31-34°S)

Abstract

ABSTRACT. A back-arc setting for the Lower Cretaceous volcanic rocks in the Andean Cordillera of Central Chile (31-34°S), previously proposed on paleogeographic grounds, is consistent with their geochemical features. The rocks are basic to intermediate lavas, predominantly basaltic andesites, of low initial 87Sr/86Sr ratio (0.7031-0.7039). They are characterized by relatively high contents of Ta, Nb, Zr and Hf compared with Y and Yb, consistent with an enriched mantle source, or a low degree of partial melting, or both. High contents of alkalis and Th relative to HFS elements are interpreted as a crustal contribution. The Ba/La, Ba/Nb and V/Ti ratios are lower than in coeval island arc lavas in the Coastal Cordillera. The Ce/Yb, Ce/Sm, Th/Yb and initial 87Sr/86Sr ratios show a northward decrease within the studied sector consistent with a thinner crust in the north during the Early Cretaceous, contrary to the present situation. RESUMEN Caracteristicas geoquimicas de las lavas de trasarco del Cretacico Inferior en la Cordillera de los Andes, Chile central (31-34°S). Las rocas volcanicas del Cretacico Inferior de la Cordillera de los Andes de Chile central (31-34°S), consideradas como de un trasarco en base a criterios paleogeograficos, tienen caracteristicas geoquimicas consistentes con este marco tectonico. Las rocas son lavas basicas a intermedias, predominantemente andesitas basalticas, de baja razon inicial de 87Sr/86Sr (0.7031-0.7039). Ellas se caracterizan por contenidos relativamente altos en Ta, Nb, Zr y Hf en relacion a Y e Yb, consistentes con una fuente magmatica enriquecida, un bajo grado de fusion parcial, o ambos. Los altos contenidos en alcalis y Th en relacion a los elementos HFS podrian deberse a contaminacion cortical. Las razones Ba/La, Ba/Nb y V/Ti son menores que las de las lavas de arco de islas contemporaneas de la Cordillera de la Costa. Las razones de Ce/Yb, Ce/Sm, Th/Yb y las razones iniciales de 87Sr/86Sr disminuyen hacia el norte lo cual es consistente con una disminucion del espesor cortical en esa direccion durante el Cretacico Inferior, al contrario de la situacion actual.