The Holocene volcanism at El Hierro: insights from petrology and geochemistry

Abstract

El volcanismo holoceno en El Hierro está formado por campos volcánicos monogenéticos asociados a las tres estructuras de tipo rift que modelan la isla. En ese trabajo se presentan los resultados petrológicos y geoquímicos preliminares de las lavas holocenas del rift de dirección ONO. El muestreo se concentró en tres zonas: Orchilla, Verodal-Sabinosa y Tanganasoga. La petrografía de las lavas estudiadas muestra que son bastante homogéneas. Todas las lavas son porfídicas con macrocristales de clinopiroxeno y olivino inmersos en una matriz formada por microcristales de plagioclasa, óxidos de Fe-Ti y clinopiroxeno. Los clinopiroxenos son diópsidos, los olivinos presentan contenidos en forsterita que varían entre 74 y 84% y el contenido en anortita en las plagioclasas varía entre 66 y 76% (labradorita). Los resultados geoquímicos de roca total evidencian que todos los magmas son básicos, con composiciones que varían entre picrobasaltos y fonotefritas. Los elementos mayoritarios, trazas e isótopos sugieren que la cristalización fraccionada es el principal proceso de evolución magmática. Aun así, la petrografía y química de los núcleos de los clinopiroxenos sugieren que algunos de ellos son xenocristales. Se sugiere que estos núcleos cristalizaron a partir de un magma genéticamente relacionado y que posteriormente fueron atrapados o canibalizados por el magma básico en ascenso.

The Holocene volcanism at El Hierro consists of basaltic monogenetic volcanic fields associated with o the three rift systems present in this island. In this work we report preliminary petrological and geochemical data of Holocene lava flows belonging to the WNW-striking rift. Sampling was focused in three zones: Orchilla, Verodal-Sabinosa, and Tanganasoga. Petrography of the studied lavas shows that they are homogeneous. All samples are porphyritic with macrocrysts of clinopyroxene and olivine immersed in a groundmass formed by microcrysts of plagioclase, Fe-Ti oxides and clinopyroxene. Clinopyroxenes are diopsides, olivines have forsterite contents ranging from 74 to 84 % and anorthite in plagioclase varies from 66 to 76% (labradorite). Whole-rock geochemical results evidence that all magmas are basic in composition, ranging from picrobasalts to phonotephrites. Major, trace elements and isotope support fractional crystallization as the main process of magma evolution. However, petrography and chemistry of clinopyroxene cores agree with a xenocrystic nature of some of them. We suggest that these clinopyroxene cores crystallized from a genetically related magma and subsequently were entrapped or cannibalized by the basic rising magmas.