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Géochimie isotopique et pétrogenèse des ignimbrites hyperalcalines du Miocène moyen du Sonora central : relations avec la déchirure continentale et la naissance du golfe de Californie

Jesús R. Vidal Solano^1,2, Henriette Lapierre^3,, Joann M. Stock⁴, Alain Demant², Francisco A. Paz Moreno¹, Delphine Bosch⁵, Pierre Brunet⁶ and Andrea Amortegui³

¹ Departamento de Geología, Universidad de Sonora, Apdo Postal 847, 83000 Hermosillo, Sonora, Mexique. jrvidal{at}ciencias.uson.mx
² Pétrologie magmatique, Université Paul Cézanne (Aix-Marseille 3), CC 441, 13397 Marseille cedex 20, France
³ Laboratoire de Géologie des Chaînes Alpines, UMR 5025, Université Joseph Fourier (Grenoble 1), BP 53, 38041 Grenoble cedex, France.
⁴ California Institute of Technology, Seismo Lab 252-21, 1200 E. California Blvd., Pasadena CA 91125 USA
⁵ Laboratoire de Tectonophysique, UMR-CNRS 5568, ISTEEM, Université de Montpellier 2, CC049, 34095 Montpellier cedex 05, France
⁶ Laboratoire Mécanismes de Transfert en Géologie, UMR 5563, Université Paul Sabatier (Toulouse 2), 31400 Toulouse, France

Les ignimbrites hyperalcalines du Miocène moyen constituent un excellent marqueur du stade initial de l’ouverture du golfe de Californie. Elles sont préservées aussi bien en Sonora central que sur la marge orientale de la péninsule de Basse Californie, dans la région de Puertecitos. Les âges uniformes obtenus sur ces roches (12.5-12 Ma) montrent que cet épisode volcanique correspond à un stade spécifique de l’évolution du golfe de Californie. Les données de terrain, ainsi que les données isotopiques, indiquent que les ignimbrites correspondent à plusieurs venues de faibles volumes, plutôt qu’à une éruption majeure se terminant par un effondrement en caldera. Les données isotopiques permettent en outre de préciser que les ignimbrites sont le résultat de processus de cristallisation fractionnée à partir de basaltes transitionnels, avec une faible contamination par la croûte supérieure précambrienne. Les laves vitreuses gloméroporphyriques de 11 Ma (islandites) témoignent d’une production magmatique plus importante et d’un accès plus aisé vers la surface, en relation sans doute avec une croûte continentale plus amincie. Le basculement des séquences du Miocène moyen et supérieur témoigne d’un changement majeur du champ de contrainte, depuis une extension E-W à l’origine de grabens N-S, à un système transtensif NNW-SSE qui résulte du transfert de la péninsule de Basse Californie, de la plaque Amérique du Nord à la plaque Pacifique. Le volcanisme hyperalcalin s’est manifesté sur la bordure méridionale du craton nord-américain, à l’aplomb de la terminaison du slab-window de Californie, à 12.5 Ma.

Key Words: Ignimbrites hyperalcalines • Miocène moyen • Géochimie isotopique • Golfe de Californie

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