L'arc intraocéanique allochtone jurassique supérieur-crétacé inférieur du domaine cordillerain mexicain ("Guerrero Terrane") : pétrographie, géochimie et minéralisations associées des segments de Guanajuato et Palmar Chico-Arcelia ; conséquences paléogéographiques pour le Mésozoïque au Mexique - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1992

L'arc intraocéanique allochtone jurassique supérieur-crétacé inférieur du domaine cordillerain mexicain ("Guerrero Terrane") : pétrographie, géochimie et minéralisations associées des segments de Guanajuato et Palmar Chico-Arcelia ; conséquences paléogéographiques pour le Mésozoïque au Mexique

Résumé

The Late Jurassic-Early Cretaceous allocthonous arc sequences of the Mexican Cordillera belong to the Guerrero terrane. They accreted to the North American craton during the late Early Cretaceous. The Guanajuato, Palmar Chico-Arcelia and San Miguel de Allende igneous arc sequences represent the different stages of the arc growth. The Guanajuato plutono-volcanic sequence (central Mexico), forms the base of the arc and represents the nascent stage of this arc. It consists of a complete tholeiitic suite, composed of plutonic ultrmatic-mafic cumulates grading upwards into diorites. and K-poor siliceous rocks, and mafIc dykes feeding a thick pillow basaltic pile. The ultramafic cumulates are intruded by ankaramitic dykes and Apuan-Albian ca!c-.alkaline mafic plutons associated with magmatic brecclas. The ankaramatic dykes suggest rifting in the arc while the Aptian-Albian bodies represent likely the plutonic roots of the widespread calc-alkaline volcanism developed at the end of the arc growth. The Guanajuato sequence is thrusted over the Lower Cretaceous Arperos FormatIon. The latter Iis formed of intra-oceanic alkaline (OIB) pillow basalts and dolerites assoclated wIth pelaglc sediments. The Arperos Formation represents the remnants of an oceanlc basin, fringing the western margin of the North American craton. The Tlthonian to pre-Cenomanian Palmar Chico-Arcelia sequence (southern Mexico) is composed of arc tholelltIc orthopyroxene-phyric pillow basalts and their feeding dykes. Locally, the uppermost lavas show calc-alkaline affinities. Small bodies of serpentinized ultramatic cumulates assoclated wlth diorites are thrusted on the lavas and associated sediments. These rocks likely represent the plutonic counterparts ot the tholeiitic arc lavas and dykes. Thus, the Palmar Chico-Arcelia sequence, showing both tholeiitic and calc-alkaline affinities, represents an intermediate. stage in the arc development. The Alblan San Miguel de Allende volcano-sedimentary sequence is formed of calcalkaline basalts and andesltes erupted in a pelagtic environment and emitted at the end of the arc growth. . The Guanajuato and Arcelia matic tholeuiitic and calc-alkaline rocks show high eNd values common in oceanic magmatic arcs. The Guanajuato siliceous rocks show slighly lower eNd va!ues which may be explained by an assimilation-fractional-crystallization process (AFC). The siliceous melts differentiated by crustal fractionation from the tholeiitic mantle magma and assimilated material such as metamorphosed oceanic crust and sediments which formed the wall rocks of the magma chamber. The diversity of the magmas during the arc growth may be explained. by various processes such as different degrees of partial melting of the mantle, magma mixing between mafic and evolved melts, the precipitation order of the Fe-Ti oxides in the sequence of cristallisation. The presence of stratiform polymetallic ore deposits associated with siliceous calc-alkaline domes could he linked to the rifting event affecting the arc during its development. Thus, the Mesozolc arc sequences exposed in central-southern Mexico represent the remnants of an intra-oceanic arc which development was likely linked to the subduction of the Arperos basin under the Pacific plate. This subduction was dipping west-south-west. Late Early Cretaceous, at the end of its development, the arc was problably located near the margin of cratonal America, collided with this margin and was accreted to North America.
L'arc Jurassique supérieur-Crétacé inférieur du domaine cordillérain mexicain ou "Guerrero terrane" constitue une partie des formations allochtones, accrétées au craton nord-américain à la fin du Crétacé inférieur. Les séquences magmatiques de Guanajuato, de Palmar Chico-Arcelia et de San Miguel de Allende illustrent les principales étapes du développement de cet arc. La séquence plutono-volcanique de Guanajuato (Mexique central), datée du Jurassique supérieur-Crétacé inférieur, correspond à la base de l'arc et illustre son stade précoce. Elle est représentée par une association tholéiitique complète, formée par des cumulats ultrabasiques-basiques, des diorites, des tonalites-trondhjémites et des filons basiques nourriciers des basaltes en coussins. Les cumulats ultrabasiques sont recoupés par des filons ankaramitiques suggèrant un stade de rifting dans l'arc et des gabbros-diorites calco-alcalins, datés de l'Aptien-Albien et associés à des brèches magmatiques qui sont l'expression plutonique du magmatisme calco-alcalin, omniprésent dans l'arc à la fin de son développement. La séquence de Guanajuato chevauche la formation crétacée d'Arperos, formée de basaltes en coussins, de dolérites et de sédiments pélagiques. Les roches basiques se rattachent à un magmatisme alcalin intra-plaque océanique. La formation d'Arperos serait donc le témoin d'un bassin océanique, localisé en bordure de la marge continentale du craton nord-américain. La séquence magmatique d'Arcelia-Palmar Chico, tithonique à anté-cénomanienne, est formée de basaltes en coussins et leurs filons nourriciers qui s'apparentent à des tholéiites à orthopyroxène. Localement, les coulées sommitales sont calco-alcalines. Affleurent aussi des petites klippes d'ultrabasites serpentinisées, associées à des diorites qui représentent probablement les équivalents plutoniques des laves tholéiitiques. Cette séquence représente vraisemblablement un stade transitoire dans l'évolution de l'arc, après les tholéïtes de Guanajuato et avant et/ou pendant le magmatisme calco-alcalin aptien-albien. La séquence calco-alcaline albienne de San Miguel de Allende, formée de basaltes et d'andésites, épanchées dans une sédimentation pélagique, représente les produits ultimes de l'activité de l'arc. Les composants tholéiitiques et calco-alcalins basiques de Guanajuato et d'Arcelia- Palmar Chico sont caractérisés par des valeurs du rapport eNd élevés, typiques d'arc intra-océanique. Les roches acides tholéiitiques de Guanajuato ont des eNd, légèrement moins élevés, suggèrant l'assimilation de croûte océanique et de sédiments métamorphisés formant les parois de la chambre magmatique au cours de la cristallisation fractionnée (processus ACF). Pour expliquer la diversité du magmatisme des séquences d'arc étudiées, il faut envisager la présence de plusieurs processus comme différents dégrés de fusion partielle de la souche mantellique, mélanges magmatiques entre magmas primitifs et plus differénciés, fractionnement précoce ou tardif des oxydes ferro-titanés ou des ferro-magnésiens. La présence de dômes acides calco-alcalins, encaissants des minéralisations sulfurées, stratiformes et polymétalliques du Mexique méridional est à rattacher au régime distensif lié au rifting intra-arc, annoncé par les ankararnites de la séquence de Guanajuato et qui se serait déroulé durant l'étape de maturité de l'arc (Barremien ? - Albien ?). Ainsi, les séquences d'arc mésozoïques du Mexique centro-méridional seraient les témoins d'un arc intra-océanique dont le développement serait lié à la subduction ouest sud- ouest du bassin d'Arperos sous le Paléo-Pacifique. Elles représentent le segment de l'arc du "Guerrero terrane", édifié sur croûte océanique. A la fin du développement de l'arc et la résorption presque totale du bassin d'Arperos, l'arc est alors proche du continent nord-américain. A la fin du Crétacé inférieur, il entre en collision avec ce craton, ce qui entraîne son chevauchement sur la marge nord-américaine et finalement son collage au continent nord-américain
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Dates et versions

tel-00690652 , version 1 (24-04-2012)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00690652 , version 1

Citer

Luis Enrique Ortiz-Hernandez. L'arc intraocéanique allochtone jurassique supérieur-crétacé inférieur du domaine cordillerain mexicain ("Guerrero Terrane") : pétrographie, géochimie et minéralisations associées des segments de Guanajuato et Palmar Chico-Arcelia ; conséquences paléogéographiques pour le Mésozoïque au Mexique. Géochimie. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 1992. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00690652⟩
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