Mineral chemistry of megacrysts and associated clinopyroxenite enclaves in the Calatrava volcanic fieldcrystallization processes in mantle magma chambers

Resumen

Megacristales de clinopiroxeno, anfíbol y fogopita aparecen en los depósitos piroclásticos ricos en cristales, enclaves y xenolitos, de los volcanes de El Aprisco y Cerro Pelado (campo volcánico de Calatrava). Estos megacristales muestran una composición química similar a los cristales que forman los enclaves clinopiroxeníticos asociados, incluyendo los poco comunes enclaves ricos en fogopita (glimmeritas). El magma volcánico es de textura porfídica, mostrando una compleja población de fenocristales y macrocristales máfcos, con núcleos residuales, que sugieren formen una suite cogenética con aquellos. Las estimaciones geobarométricas indican que los megacristales, así como los núcleos de fenocristales y los enclaves clinopiroxeníticos representan acumulados de alta presión, formados entre 12–16 kbar, en el manto litosférico superior (de 35 a 55 km). La variabilidad composicional de estos minerales máfcos apunta a un proceso de diferenciación controlado por la cristalización de olivino, clinopiroxeno, anfíbol y fogopita. La cristalización de minerales máfcos hidratados en el manto facilitaría la exsolución de CO2 y la subsecuente ebullición del fundido, posibilitando la fragmentación de los márgenes semicristalinos de la cámara magmática y la excavación de la roca mantélica encajante. Esta fragmentación profunda explicaría también la compleja variedad de cristales, enclaves y xenolitos atrapados por los magmas volcánicos. Se han encontrado dos tipos de clinopiroxenos (verde e incoloro) que aparecen como antecristales (núcleos de macrocristales/fenocristales) y también en los enclaves piroxeníticos. La coexistencia de ambos tipos de clinopiroxeno en los zonados cristalinos de las clinopyroxenitas sugiere que deben ser cogenéticos, representando precipitados de fundidos de distinto grado evolutivo, pero posiblemente de un mismo magma fraccionante. Este estudio propone un modelo de ascenso y origen de magmas ricos en cristales y xenolitos que puede ser útil para explicar otros tipos volcánicos que transportan complejos cargamentos de cristales profundos, como ocurre frecuentemente en la provincia volcánica circum-Mediterránea.