Esta propuesta tiene como objetivo fundamental estudiar el origen y la evolución de las rocas ígneas emplazada en el denominado graben de Tepic-Zacoalco, un sector del arco mexicano que ha experimentado extensión tectónica y abundante vulcanismo desde el Mioceno medio. Este peculiar contexto tectónico, pero sobre todo la presencia de rocas volcánicas alcalinas sódicas de tipo “intraplaca” a partir del Plioceno, ha propiciado un raudal de hipótesis que cubren prácticamente todos los paradigmas tectónicos conocidos en nuestro planeta: arco magmático, rift continental, pluma del manto, etc. Todos estos modelos permiten tener una explicación generalizada de los fenómenos observados, pero la raíz de su antagonismo reside en que la mayor parte de ellos han sido construidos bajo la premisa de asociar un cierto tipo de roca, o mecanismo de deformación, a un ambiente tectónico particular. Sin embargo, de la misma manera en que hoy en día sabemos que no todas las andesitas del planeta se forman bajo un régimen convergente, también conocemos que la presencia de rocas de tipo “intraplaca” no necesariamente implica la existencia de una pluma del manto._x000D_ Resolver este tipo de complejidades requiere hoy en día estudios geoquímicos detallados, en secuencias volcánicas bien caracterizadas, y en donde se tome en cuenta las peculiaridades geológicas y tectónicas que han gobernado su emplazamiento a lo largo del tiempo. El sector occidental de la Faja Volcánica Transmexicana (FVTM), y en específico el graben de Tepic-Zacoalco, ofrece un extraordinario marco de referencia para este tipo de estudios dado que es una la regiones mejor conocidas de México en términos geológicos y geofísicos. Hoy en día no sólo estamos al tanto de la configuración tectónica de las placas subducidas (Yang et al., 2009), sino que también contamos con una de las mejores resoluciones estratigráficas disponibles para el arco mexicano (Frey et al., 2007). _x000D_ Específicamente, el proyecto pretende construir un modelo petrogenético integral para las rocas volcánicas plio-cuaternarias del graben de Tepic-Zacoalco, utilizando como marco de referencia los estudios petrogénicos que nuestro grupo ha realizado en el magmatismo máfico Miocénico de la zona (Mori et al., 2009) y el magmatismo potásico Plio-Cuaternario del frente volcánico activo (Gómez-Tuena et al., 2009a). En particular, el proyecto girará en torno a tres vertientes: (1) determinar el origen primario de los magmas primitivos, y las razones por las cuales el magmatismo máfico cambia sus características composicionales de un arco toleítico en el Mioceno a “intraplaca” en el Plioceno; (2) resolver el mecanismo de fusión cortical y su influencia en la generación de magmas riolíticos a partir del Plioceno, con el objetivo de determinar el tipo de litología involucrada durante el reciclaje; y (3) conocer los procesos petrogenéticos involucrados en la formación de magmas andesíticos típicos de un arco magmático en un contexto tectónico que no parece ser favorable para su formación. _x000D_ Durante este proyecto se realizarán estudios detallados de las características petrográficas y geoquímicas de rocas colectadas en campos volcánicos previamente estudiados, utilizando técnicas analíticas de muy alta precisión. También se determinará la composición isotópica de Sr, Nd y Pb en una selección de las muestras colectadas, llenando con esto el vacío que existe en un sector clave del arco mexicano. Adicionalmente, el proyecto pretende echar mano de varias herramientas micro-analíticas modernas que han demostrado ser valiosas en los estudios petrogenéticos: la determinación de elementos traza en minerales e inclusiones vítreas, los fechamientos de U/Pb en fenocristales y xenocristales de zircón, y la determinación de las concentraciones de elementos volátiles en inclusiones de vidrio y fenocristales de piroxeno. Estos datos permitirán visualizar no sólo las características y heterogeneidades de la fuente que da origen a la diversidad de magmas primitivos, el papel que ha jugado el agua y el resto de los elementos volátiles en su petrogénesis, sino que también permitirán evaluar los mecanismos de diferenciación y las características de la corteza continental que presumiblemente puede estar siendo reciclada por anatexis. Consideramos que la integración de todos estos datos abrirá la puerta a nuevas líneas de pensamiento sobre el origen de las rocas ígneas en la FVTM, y contribuirán a comprender mejor el origen del magmatismo en el planeta.

El proyecto está enfocado a construir un modelo petrogenético integral de las secuencias volcánicas post-Miocénicas del graben de Tepic-Zacoalco. En específico, se buscará conocer el origen de las rocas alcalinas de tipo intraplaca y su posible relación con un proceso de fusión cortical que dispare la formación de magmas riolíticos. Adicionalmente, y con base en los conocimientos obtenidos previamente por nuestro grupo en el magmatismo máfico Miocénico (Mori et al., 2009) y el magmatismo potásico Plio-Cuaternario del frente volcánico activo (Gómez-Tuena et al., 2009a), pretendemos resolver los procesos petrogenéticos involucrados en la formación de magmas andesíticos típicos de arco en un lugar cuyas condiciones tectónicas no parecen ser propicias para que existan._x000D_ Durante este proyecto se hará una caracterización detallada de la composición química de rocas volcánicas bien estudiadas en términos estratigráficos, tectónicos y vulcanológicos. Se realizará un muestreo selectivo tomando en cuenta la diversidad petrológica documentada en trabajos previos, y se analizarán las concentraciones de elementos mayores y traza utilizando metodologías analíticas modernas, que permitan un alto grado de precisión y exactitud. En específico, se pretende determinar con certeza no sólo las concentraciones de elementos traza que se utilizan tradicionalmente en estudios de petrogénesis ígnea, sino también aquellos elementos cuya determinación se veía obstaculizada por los altos límites de detección de los instrumentos o por las dificultades en la preparación de las muestras y que hoy en día analizamos de forma rutinaria en nuestro laboratorio (por ejemplo Pb, Li, Be, B, Tl, Nb, Ta, Hf, Sb). Más aún, durante este proyecto pretendemos establecer una nueva metodología analítica que nos permita analizar, de forma eficiente y precisa, la composición de elementos mayores en rocas y minerales utilizando fundentes alcalinos y un espectrómetro de emisión óptica (ICP-OES) de reciente instalación en el Centro de Geociencias._x000D_ Una parte importante del proyecto incluirá la determinación de la composición isotópica de Sr, Nd y Pb en una selección de las muestras recolectadas. Dado que los análisis isotópicos reportados para la región han estado sobre todo enfocados a las rocas más recientes, y en especial a los estratovolcanes andesíticos (Petrone et al., 2003; Verma and Nelson, 1989; Wallace and Carmichael, 1994), en este proyecto se pondrá especial énfasis en las secuencias volcánicas pliocénicas, tanto en secuencias volcánicas de tipo “intraplaca” como en una selección de rocas riolíticas. Estos resultados no sólo llenarán el vacío que existe en una serie magmática clave para el arco magmático mexicano, sino que también permitirán examinar posibles variaciones en la fuente magmática a lo largo del tiempo, y darán la pauta para reconocer el nivel cortical que está siendo presumiblemente reciclado por anatexis._x000D_ Durante este proyecto también se pretende realizar una gama de microanálisis que nos permita obtener información valiosa que simplemente no se registra en los estudios de roca total. Por un lado, obtendremos resultados de elementos mayores y traza en las fases mineralógicas e inclusiones magmáticas utilizando el nuevo sistema de ablación láser acoplado al espectrómetro de masas (ICP-MS) del Centro de Geociencias. Este tipo de análisis se realizan de forma rutinaria en nuestro laboratorio, ofreciendo una perspectiva única sobre el origen de los magmas, la dinámica de cristalización, y los procesos de mezcla y contaminación. Por otro lado, el sistema de ablación láser será utilizado para realizar fechamientos de U-Pb en zircones de una selección de muestras riolíticas y/o ignimbríticas con el objetivo de conocer la edad de su emplazamiento, su concordancia con las edades K(Ar)-Ar reportadas (Frey et al., 2007), y también como una herramienta invaluable para reconocer el tipo de corteza involucrada durante el proceso de anatexis, a través de zircones heredados. Gracias a las metodologías desarrollada por nuestro grupo (Solari et al., 2009), este tipo de análisis se realizan ya de forma rutinaria en el Centro de Geociencias._x000D_ Adicionalmente, y en colaboración con distinguidos investigadores de la Universidad de Brown y del Instituto Carnegie en los Estados Unidos, dentro de esta propuesta se pretende realizar un análisis detallado de las concentraciones de elementos volátiles (CO2, H2O, F, S, Cl) en inclusiones de vidrio y fenocristales de piroxeno (Wade et al., 2008) en una selección de las muestras recolectadas. En específico, buscaremos encontrar si las diferencias composicionales observadas en los magmas más primitivos del TPZ están relacionadas con diferencias en el contenido de volátiles disueltos, y si esas diferencias nos permiten hacer inferencias sobre el mecanismo petrogénetico que las genera (i.e. descompresión adiabática o por inyección de agua al manto). Estos tipo de datos son fundamentales para tener una visión integral del comportamiento de los elementos volátiles y solubles en la porción occidental del arco mexicano, y vendrán a complementar los obtenidos recientemente en el frente volcánico activo (Maria and Luhr, 2008; Roberge et al., 2009; Vigouroux et al., 2008). _x000D_ En resumen, los resultados obtenidos al final de este proyecto representarán la base de datos geoquímicos más precisa y completa de las secuencias volcánicas emplazadas en el graben de Tepic-Zacoalco, y permitirán explorar: (1) las características composicionales del manto y sus heterogeneidades, (2) las características de los agentes químicos derivados de la subducción, incluidos los elementos volátiles, y su influencia en el magmatismo, (3) los mecanismos fisicoquímicos involucrados en el origen de la diversidad magmática y sus conexiones petrogéneticas, y (4) el nivel estructural y las características de la corteza continental involucrada durante la anatxis. Estos datos también permitirán desarrollar modelos petrogenéticos que cuantifiquen la contribución específica de las distintas fuentes al magmatismo de arco, y finalmente permitirán encontrar la relación que existe entre la diversidad petrológica, y la estructura tectónica y térmica de la zona de subducción mexicana._x000D_ El proyecto también busca contribuir al desarrollo sustentable de la infraestructura analítica instalada en las dependencias participantes. En ese sentido, hay que destacar que, con excepción de las mediciones de elementos volátiles, el resto de las preparaciones químicas y los análisis que se obtendrán durante este proyecto se realizarán en las instalaciones de la UNAM, tanto en el Centro de Geociencias como en el Laboratorio Universitario de Geoquímica Isotópica de los Institutos de Geología y Geofísica._x000D_ La formación de recursos humanos especializados es también una parte fundamental de la propuesta. En ese sentido, este proyecto representará el marco de referencia conceptual, analítico y financiero de la tesis doctoral de la M. C. Beatriz Adriana Díaz Bravo y de la tesis de maestría de la Ing. Alma Cristina Vazquez Duarte. Ambas estudiantes han sido ya aceptadas dentro del programa de posgrado en Ciencias de la Tierra de la UNAM, y en Agosto de 2009 estarán comenzando sus estudios. El proyecto también involucra la participación de un estudiante de doctorado de la Universidad Brown, quien participará activamente en la medición de los elementos volátiles en colaboración con las estudiantes mexicanas. Cabe destacar también que el proyecto contará con la destacada participación de la Dra. Laura Mori, quien en la actualidad se encuentra realizando una estancia posdoctoral en el Instituto de Geología de la UNAM._x000D_