Geochemistry constraints of Mesozoic-Cenozoic calc-alkaline magmatism in the South Shetland arc, Antarctica

Dados geoquímicos de basaltos, andesitos basálticos e andesitos mesozóicos-cenozóicos (143-44 Ma) das ilhas Livingston, Greenwich, Robert, King George e Ardley do Arquipélago Shetland do Sul, Antártica são discutidas neste artigo. As rochas tem conteúdos de SiO2 variando de 46 a 61%, Al2O3 de 15 a 26% e álcalis (K2O+Na2O) de 2 a 6%. A maior parte das amostras tem conteúdos baixos de Mg#, Cr e Ni, indicando que sofreram significante cristalização fracionada de fusões derivadas do manto. A presença de fases cumuláticas nas amostras das ilhas Livingston e Robert explicaria os elevados valores de MgO, Ni, Cr, enquanto que baixos valores de Rb, Zr e Nb observados nas amostras destas ilhas poderiam estar relacionados a magmas não diferenciados. Os padrões de elementos-traço normalizados pelo N-MORB mostram que as rochas vulcânicas das Ilhas Shetland do Sul têm padrão geoquímico similar àqueles encontrados em outros arcos de ilhas com enriquecimento em LILE em relação aos HFSE e em ETRL em relação aos ETRP. O padrão geoquímico e a ocorrência de fenocristais de plagioclásio cálcico, ortopiroxênio, olivina magnesiana e titanomagnetita sugerem origem relacionada a processos de subducção. Dados geoquímicos obtidos para as amostras do arquipélago Shetland do Sul sugerem um magma evoluindo de toleítico para cálcico-alcalino, observando-se em algumas amostras um padrão transicional. As amostras do arquipélago Shetland do Sul mostram em relação ao N-MORB e OIB, moderadas razões ETRL/ETRP, empobrecimento em Nb relativo a Yb e elevada razão Th/Yb Estes padrões refletem, provavelmente, magma derivado de uma fonte mantélica litosférica, que foi modificada por fluídos e sedimentos da zona de subducção.