Caracterización morfológica y geoquímica del cono Santa Martha, Campo Volcánico Sierra Chichinautzin, Estado de México

Abstract

El cono Santa Martha se encuentra en la porción suroeste del Campo Volcánico Sierra Chichinautzin en los límites estatales de Morelos y Estado de México. Este aparato volcánico está constituido por un cono de escoria con ocho flujos de lava, formando un campo de lavas. Los primeros tres flujos de lava que fueron emitidos se emplazaron preferencialmente hacia el sur (6.9 km). Posteriormente, cinco flujos de lava se emplazaron radialmente hacia el norte (4.1 km). En muestra de mano, las rocas de los flujos de lava son de color gris oscuro, poseen una textura porfídica con una mineralogía compuesta por fenocristales de clinopiroxeno, ortopiroxeno, y microfenocristales de plagioclasa. Los resultados de la geoquímica indican que estas rocas son andesitas calcialcalinas con enriquecimientos de LILE comparado con HFSE, y anomalías positivas de Sr, Pb, K y Ba, y negativas de Ti, Nb, Ta. Las relaciones de Ba/Nb-Th/Nb indican que la fuente del manto en donde se originó el magma de STM fue afectada por fundidos derivados de los sedimentos terrígenos y en menor medida por fluidos derivados de los sedimentos pelágicos que se subducen en la trinchera. Además, la presencia de xenolitos corticales de tipo skarn y altas concentraciones de Sr sugieren que el magma de STM pudo haber asimilado rocas calcáreas del basamento local. Los resultados de la geotermobarometría indican que la actividad del cono STM fue alimentada por un magma originado en la cuña del manto que se estacionó a 19 km (520 MPa) por debajo del volcán, con una temperatura de 1006°C y 4.8% en peso de H2O; este magma ascendió hacia la superficie y generó flujos de lava hacia el sur. Una parte de este mismo magma se separó y se estacionó a 16.6 km (440 MPa) con una temperatura y contenido de agua similares; este segundo magma también ascendió hasta la superficie e hizo erupción a través de otro conducto, generando flujos de lava que se emplazaron hacia el norte. El registro estratigráfico del cono parece indicar la actividad comenzó con una erupción explosiva que construyó el cono y a medida que transcurría la erupción, el magma se comenzó a desgasificar, cambiando el estilo eruptivo de explosivo a uno efusivo y generando los diversos flujos de lava traslapados.