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Age and petrogenesis of the tertiary magmatism of the Andes in central Chile and geodynamic implications for the margin of South America

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Magmatisme -- Chili (centre) Stratigraphie -- Andes Thèses et écrits académiques

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Âge et pétrogenèse du magmatisme tertiaire des Andes du Chili central (33°S) et implication géodynamique pour la marge de l'Amérique du Sud

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Âge et pétrogenèse du magmatisme tertiaire des Andes du Chili central (33°S) et implication géodynamique pour la marge de l'Amérique du Sud

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This petrogenetical study was carried out on Tertiary magmatic rocks outcropping in central Chile at 33°S, the aim is establish their origin and age. The study region is composed for balsatic/gabbroic to andesitic/dioritic lithologies (>90%), Their U-Pb ages vary between 28,1 and 11,5 Ma and they evidence a continuous period of ~16,6 Ma of cacalkaline magmatism. The initial isotopic ratios shows narrow margins of variation and they show no chronological variations. The Pb vary between 18,358 and 19,023 for 206Pb/204Pb, between 15,567 and 15,700 for 207Pb/204Pb, and 38,249 and 39,084 for 208Pb/204Pb. The (87Sr/86Sr) ratio varies between 0,70369 et 0,70505, except for two more radiogenic values equal to 0,7066. The εHfi value varies between +6,9 and +9,6. These initial isotopic signatures obtained lying on the referential field of the subcontinental mantle. The εHfi signature permitted to calculate a model age of formation for this mantle source equal to ~2 Ga, which would have evolved with time-integrated ratios Rb/Sr and 238U/234Pb of 0,039 and ~16 respectively. These magmas would have undergone a low degree of crustal contamination (5% maximum). The εNdi and εHfi signatures both previously and here reported are characterized by : (1) a positive ΔεHfi signature ; and (2) a narrow spatial coherence with the time-integrated evolution calculated for perioditic Andean xenoliths. These characteristics suggest that these εNdi and εHfi signatures are representative of a subcontinetal lithospheric mantle source generated towards 2 Ga ago and then (~1,5 Ga) it was metasomatized through diverse additions form an E-MORB source. Cette étude pétrogénétique a été menée sur des roches magmatiques tertiaires qui affleurent au Chili central à 33°S, le but est d’établir leur origine et leur âge. La région d’étude est constituée par des basaltes/gabbros à andésites/diorites (>90%), ces âges U-Pb varient entre 28,8 et 11,5 Ma et montrent une période continue de ~16,6 Ma de magmatisme calcoalcalin. Les rapports isotopiques initiaux obtenus montrent des marges de variation étroites et de présentent pas de variations temporelles. Les Pb varient entre 18,358 et 19,023 pour 206Pb/204Pb, entre 15,567 et 15,700 pour 207Pb/204Pb, et 38,249 et 39,084 pour 208Pb/204Pb. Le rapport (87Sr/86Sr), varie entre 0,70369 et 0,70505, deux valeurs plus radiogéniques égales à 0,7066 étant rapportées. Les valeurs εHfi varient entre +6,9 et +9,6. Ces signatures isotopiques initiales se projettent sur le champ référentiel du manteau sous-continental. La signature εHfi a permis de calculer un âge modèle de formation pour cette source mantellique de ~2 Ga, laquelle aurait évolué avec des rapports, intégrés dans le temps, Rb/Sr et 238U/234Pb égaux à 0,039 et 16 respectivement. Ces magmas auraient été affectés par un degré limité de contamination crustale (5% maximum). Les signatures εNdi et εHfi obtenues se caractériesent pas (1) une signature ΔεHfi positive ; et (2) une cohérence spatial étroite avec les évolutions calculées pour des xénolites périoditiques andins. Ces caractéristiques suggèrent que les signatures εNdi et εHfi sont représentatives d’une source mantellique sous-continentale qui après sa formation à 2 Ga étant subséquemment (~1,5 Ga) métasomatisée ensuite par diverses additions depuis une source mantellique de type E-MORB.

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Text

n22:P1001

n23:T1009

rdaw:P10219

2008

rdau:P60049

n17:1020

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