Intra-oceanic settings of the western Mexico Late Jurassic-Early Cretaceous arc sequences. Implications for the Pacific-Tethys geodynamic relationships during the Cretaceous
Origine intra-océanique de l’arc volcano-plutonique jurassique supérieur-crétacé inférieur du Mexique occidental. Conséquences sur les relations Pacifique-Téthys durant le Crétacé
Résumé
The Guerrero suspect terrane composed of Late Jurassic-Early Cretaceous sequences, extends from Baja California up to Acapulco and is considered to be coeval with the Late Mesozoic igneous and sedimentary arc sequences of the Greater Antilles, Venezuela and Western Cordillera of Colombia. New geological, petrological and geochemical data from central and southern Mexico, led us to propose a new model for the building of the Alisitos-Teloloapan arc. This arc, partly built on the Pacific oceanic lithosphere and partly on continental fragments, could be related to the subduction of an oceanic basin - the Arperos basin - under the Paleo-Pacific plate. This subduction was dipping southwest.
At the beginning of the magmatic activity of the oceanic segment of this arc, depleted tholeiitic basalts were emitted in a submarine environnement below the CCD. While subduction was going on, the arc magmas evolved from LREE depleted tholeiites to slightly LREE enriched tholeiites and then, to calc-alkaline basalts and andesites enriched in LREE and HFSE. Concurrently, the arc sedimentary environment changed from deep oceanic to neritic with the deposition of Aptian-Albian reefal limestones, at the end of the arc building. In the continent-based segment, the arc magmas are exclusively differentiated calc-alkaline suites depleted in HREE and Y, formed of predominantly siliceous lavas and pyroclastic rocks, emitted in a sub-aerial or shallow marine environment.
Thus, taking into account this above mentioned model, the Cretaceous volcanic series, accreted to the margins of cratonal America, in Colombia, Venezuela, Greater Antilles and Mexico, could be related to the same west-south-west dipping subduction of oceanic basins, fringing the North and South American continental cratons and connected directly with the inter-American Tethys. While the subduction was proceeding, this magmatic arc drifted towards the North and South American cratons and finally, collided with the continental margins at different periods during the Cretaceous.
Les Cordillères américaines qui bordent l’océan Pacifique du Mexique à la Colombie, ainsi que les chaînes de montagnes péri-caraïbes, sont constituées de “terranes” accrétés aux marges cratoniques à la suite de collisions intervenues durant le Mésozoïque et le Tertiaire. L’un d’entre-eux, correspond à un arc volcano-plutonique du Jurassique supérieur-Crétacé inférieur; au Mexique, il est nommé arc Alisitos-Teloloapan.
Les études stratigraphiques, pétrologiques et géochimiques révèlent que les formations de l’arc Alisitos-Teloloapan, affleurant dans le centre et le sud du Mexique, ont été engendrées pour partie sur croûte océanique pacifique et pour partie sur croûte continentale, en domaine intra-océanique. Sur croûte océanique, le magmatisme débute par des tholéiites appauvries en terres rares légères auxquelles succèdent des basaltes, toujours tholéiiti-ques. mais plus enrichis en terres rares légères et en éléments à forte charge ionique, A la fin de l’activité de l’arc, le magmaiis-me est calco-alcalin enrichi en terres rares légères et en éléments à forte charge ionique. Parallèlement, l’environnement sédimen-laire de l’arc évolue ; océanique profond au départ, il devient né-ritique au sommet de l’arc. Sur croûte continentale, le volcanisme suh-aérien est formé de séries calco-alcalines plus ou moins enrichies en terres rares légères et appauvries en terres rares lourdes et en Y Où prédominent les termes acides. La genèse de l’arc Ali-sitos-Teloloapan est liée (contrairement au modèle classiquement retenu) à la subduction vers l’Ouest-Sud-Ouest d’un bassin océanique (bassin d’Arperos) sous le Pacifique. Cette subduction, en consommant progressivement le bassin, permet le rapprochement el finalement, la collision de l’arc avec la marge nord-américaine à la lin du Crétacé intérieur.
Le modèle, étendu à la genèse des chaînes péri-caraïbes et à la Cordillère colombienne, conduit à reconsidérer les relations entre le Pacifique el l’extrémité ouest de la Téthys au Jurassique supérieur-Crétacé inférieur, A celle époque, la Téthys s’ouvrait au-delà de l’espace inter-américain sur des bassins océaniques séparant les marges nord el sud américaines de l’arc volcano-plutonique. Le collage, par collision de l’arc aux marges, intervient a des époques différentes : fin du Crétacé inférieur au Mexique et Crétacé supérieur en Colombie el dans les Grandes Antilles après que la subduction ait consommé la partie inter-américaine de la Téthys.