Petrogenesis of the Yate Volcanic Complex (42, 30ºS), Andes Southern, Chile

O Complexo Vulcânico Yate (CVY) está localizado na Zona Vulcânica Sul dos Andes, Chile. É constituído pelos vulcões Yate, Hornopirén e Gualaihué, além de um conjunto de cones monogênicos conhecido como Centros Eruptivos Cordón Cabrera; aflora em uma área de aproximadamente 400 km2, representado por uma sequência vulcânica de mais de 2.000 metros de sessão vertical contínua. O Vulcão Yate é o maior dos vulcões do complexo, correspondendo a um tipo combinado constituído por cinco unidades litoestratigráficas que se estendem no tempo desde o Pleistoceno Superior (c. 122 ka) até o Holoceno. O Vulcão Hornopirén corresponde a um vulcão estromboliano com registro de atividade eruptiva mais antiga, no Pleistoceno Inferior-Médio (c. 1,4-0,26 Ma), estendendo-se até Holoceno. Por fim, o Vulcão Gualaihué corresponde a um vulcão tipo escudo com atividades efusiva, restrita ao Pleistoceno Médio (c. 440 ka), e freatomagmática no Holoceno. A assinatura geoquímica diversificada das rochas do CVY levou à individualização de quatro tipos de basaltos e andesitos basálticos (BABs) com associações mineralógicas particulares: (i) de alto alumínio e baixo magnésio (BAB-A), com olivina-clinopiroxênio-plagioclásio; (ii) de baixo alumínio e alto magnésio (BAB-AM), com olivina-plagioclásio; (iii) de alto magnésio (BO), com olivina; e (iv) de alto potássio (BAB-K), com coexistência de duas associações mineralógicas incongruentes, olivinaplagioclásio e plagioclásio-clinopiroxênio-orotopiroxênio. A assinatura isotópica desses BABs diferenciase apenas em termos da razão 87Sr/86Sr, em parte acompanhada pelas razões 06Pb/204Pb; as razões 143Nd/144Nd, no entanto, são pouco variáveis. Quando comparados, os BAB-A são as rochas mais radiogênicas, sendo que as razões isotópicas de Sr (> 0,70440) não se correlacionam com a razão Rb/La, sugerindo que o enriquecimento isotópico não teria relação com contaminação crustal. A modelagem quantitativa sugere que esses BABs poderiam ser produto de graus variáveis de fusão parcial de um manto peridotítico, na presença de água (c. 1%). Modelo petrogenético semelhante é proposto para os BAB-AM e BO, todavia com volume de água menor. Já os BAB-K apresentam claras evidências de desequilíbrio mineral, sugerindo a atuação de ambos assimilação e mistura de magmas na sua gênese.Com respeito às rochas mais evoluídas (ABSiO2, andesitos e dacitos), presentes exclusivamente no Vulcão Yate, as características texturais e químicas são pouco conclusivas, sendo as tendências geoquímicas divergentes daquelas típicas de cristalização fracionada. O comportamento geoquímico, endossado pelas texturas de desequilíbrio mineral comuns a esses magmas, mostra mistura (mixing ou mingling) de magmas como um mecanismo importante em suas histórias petrogenéticas. Por fim, a gênese dos riolitos (com anfibólio) parece sugerir fusão parcial de uma crosta anfibolítica ou cristalização fracionada a partir de um magma andesítico, a ~12 km de profundidade. A evolução magmática no CVY, desde o Pleistoceno Inferior-Médio até o Holoceno, incluiria atividade eruptiva de magmas básicos (BABs), ao longo de estruturas N-S (Vulcão Hornopirén) e NE-SW (Vulcão Gualaihué), os quais também devem ter interagido com uma câmara magmática em evolução (Vulcão Yate, c. 10 km de profundidade), provavelmente disposta na junção destas estruturas. Essa interação teria produzido graus variáveis de mistura, cristalização fracionada e assimilação crustal de seus produtos.The Yate Volcanic Complex (CVY) is located in the Southern Volcanic Zone of the Chilean Andes, at 42°30S, comprising the Yate, Gualaihué and Hornopirén volcanoes. The Yate volcano is a major compound type in which effusive activity occurred since Upper Pleistocene (c. 122 ka) until Holocene. Hornopirén and Gualaihué are minor, and represent strombilian- and shield-type volcanoes, respectively. Effusive activity in Hornopirén extended since Lower to Middle Pleistocene (c. 1,4 Ma to 260 ka), and in Gualaihué was around Middle Pleistocene (c. 440 ka), with subordinate phreatomagmatic eruptions during Holocene. Four types of basalt and basalt andesite associations (BABs) were recognized in YVC: (i) a high-Al and low-Mg group (BAB-A), with olivine-clinopyroxene-plagioclase phenocrystal assembly; (ii) a high-Mg and low-Al group (BAB-AM), with olivine-plagioclase; (iii) a high-Mg group (BO), with olivine and, (iv) a K-rich group (BAB-K) including two incongruent mineral assemblies, olivineplagioclase and clinopyroxene-orthopyroxene. Sr (and Pb) isotopic ratios show different patterns for BABs. When compared together, BAB-A is the most radiogenic group, with 87Sr/86Sr ratios higher than 0.70440 showing no correlation with Rb/La ratios. This suggests that isotopic (and incompatible element) enrichment may not be exactly related to crustal contamination. Quantitative modeling points to partial melting, in c. 1% water (slab-derived fluids), of an enriched peridotite as a possible mechanism involved in the genesis of BAB-A magmas. Similar petrogenetic model is envisaged for BAB-AM and BO; however, minor water contents during melting should be required for. Striking features of mineral disequilibrium suggest each (K-rich) crust assimilation and magma mixing influenced compositional signature of the BAB-K magmas. Magma mixing and mingling seems to be also an important petrogenetic mechanism in genesis of the evolved magmas (silica-rich basalt andesites, andesites, dacites) from the YVC, as shown by petrographic (olivine-clinopyroxene [Mg# 0,8], coexisting with clinopyroxene-orthopyroxene [Mg# 0,76-0,63]) and geochemical features. Genesis of amph-riolites, however, can be explained to each partial melting of amphibolite crust or ~12 km-deep fractional crystallization from an andesitic magma. In summary, the magmatic evolution of YVC, from the Middle Pleistocene to Holocene, is dominated by geochemically distinct basic magmas emplaced along NS- and SW-trending structures. Chemical and mechanical interaction between these magmas occurred into the magma chamber, located at the junction of those structures. In addition, partial melting of the crust produced the most evolved magmas of the complex