Island arc tholeiites of Early Silurian, Late Jurassic and Late Cretaceous ages in the El Fuerte region, northwestern Mexico

Three distinctive igneous suites crop out in the El Fuerte block, northwestern Mexico. The oldest of these suites is the Realito Gabbro, which intrudes the Middle-Upper Ordovician Río Fuerte Formation. This gabbro yielded an Early Silurian U-Pb zircon age of ca. 430 ± 15 Ma. The Topaco Formation is a greenschist facies metamorphosed volcanosedimentary sequence. Basaltic rocks of this unit yielded a Late Jurassic U-Pb zircon age of 155 ± 3.5 Ma (Kimmeridgian). The Guamuchil Formation mainly consists of basaltic flows overprinted by greenschist facies contact metamorphism. A sample of this unit yielded a Late Cretaceous U-Pb zircon age of 73 ± 1.5 Ma (Campanian). Geochemical signatures of the three suites suggest an island arc tholeiitic environment. The Upper Jurassic Cubampo Granite is a peraluminous subalkaline granite. Age coincidence and similarities in rare earth element patterns and trace elements concentrations suggest that a genetic link exists between the Cubampo Granite and the Topaco Formation. In a regional context, the Realito Gabbro is coeval with Silurian rocks of the Acatlán Complex in southern Mexico, although geochemical data indicate they originated in different tectonic settings. In a larger scale, the Realito Gabbro rocks are coeval with rocks located along the Appalachian chain and northwestern South America. Late Jurassic magmatism in the El Fuerte region may be the southern prolongation of the continental magmatic belt of Sonora and southwestern USA. Late Cretaceous magmatism of the Guamuchil Formation may correlate with the Sonora-Sinaloa belt of intrusive and volcanic rocks, which was emplaced after accretion of the Guerrero terrane. The island arc tectonic setting indicated by geochemistry of the Mesozoic suites in the El Fuerte region differs from the continental arc setting of north-central Sonora and southwestern USA, which is probably due to mantle source differences.En el bloque El Fuerte, situado al norte del estado de Sinaloa en el noroeste de México, afloran tres grupos ígneos distintivos. La unidad más antigua es el Gabro Realito, el cual intrusiona a la Formación Río Fuerte del Ordovícico Medio-Superior. Este gabro produjo una edad U-Pb en zircones de ca. 430 ± 15 Ma, correspondiente al Silúrico Temprano. La Formación Topaco es una secuencia volcanosedimentaria con metamorfismo en facies de esquisto verde. Análisis U-Pb en zircones separados de una roca basáltica de esta unidad produjo una edad de 155 ± 3.5 Ma (Kimmeridgiano). La Formación Guamúchil está formada principalmente por flujos basálticos con un metamorfismo de contacto en facies de esquisto verde. En una muestra de esta unidad se obtuvo un edad U-Pb en zircones de 73 ± 1.5 Ma (Campaniano). La firma geoquímica de los tres grupos es muy similar e indica que corresponden a toleítas de arco de islas. Las características geoquímicas del Granito Cubampo del Jurásico Superior y rocas relacionadas, indica que se trata de un granito subalcalino peraluminoso. Similitudes en las concentraciones de elementos de las tierras raras y otros elementos traza entre el Granito Cubampo y las rocas máficas de la Formación Topaco sugieren algún tipo de relación genética entre ambas unidades. En un contexto regional, el Gabro Realito es contemporáneo de las rocas silúricas del Complejo Acatlán que afloran en el sur de México, aunque diferencias geoquímicas y en las condiciones de metamorfismo indican que los contextos tectónicos para ambas regiones fueron diferentes. En una escala mayor, el Gabro Realito es contemporáneo de rocas localizadas a lo largo de la cadena apalachiana o en el noroeste de América del Sur. Considerando su edad, el magmatismo del Jurásico Tardío en la región de El Fuerte puede corresponder con la prolongación al sur de un cinturón magmático continental que se extiende a través de Sonora desde el suroeste de los EUA, o bien, puede corresponder al magmatismo del Jurásico Tardío-Cretácico Temprano del terreno compuesto Guerrero. El magmatismo del Cretácico Tardío de la Formación Guamúchil puede relacionarse al cinturón magmático de Sonora-Sinaloa, formado por rocas intrusivas y volcánicas emplazadas después de la acreción del terreno Guerrero. El contexto tectónico de arco de islas indicado por la geoquímica de las rocas mesozoicas en la región de El Fuerte difiere del contexto de arco continental de Sonora central-norte y suroeste de los EUA, lo cual se considera producido por diferencias en la fuente mantélica