Rare earth element geochemistry of the Late Quaternary tephra and volcano-clastic sediments from the Pachuca sub-basin, north-eastern Basin of Mexico

Resumen

Este estudio presenta el comportamiento geoquímico de las tierras raras (TR) en tefra y depósitos volcani-clásticos subyacentes del Cuaternario Tardío en la sub-cuenca de Pachuca, ubicada en la parte noreste de la Cuenca de México. Los contenidos totales de TR, así como los patrones normalizados de TR, índices de fraccionamiento de TR ligeras (La/Sm), pesadas (Gd/Yb), total (La/Yb) y anomalía de Eu son comparados con la mineralogía y el contenido de elementos mayores y trazas, con el propósito de encontrar los firmas geoquímicas de la fuente. Las tefras de composición basáltica y basáltica-andesítica, con plagioclasa, piroxeno y olivino, se caracterizan por bajos contenidos de TR, bajos índices de fraccionamiento de TR ligeras y pesadas, así como anomalía positiva de Eu. Los sedimentos subyacentes muestran dos diferentes comportamientos de TR e indican que la proveniencia varía entre rocas félsicas y máficas durante el Cuaternario Tardío. La composición geoquímica y los patrones normalizados de TR del grupo I (15-17 m, 4.6-9.6 m y 2-4.6 m) son comparables a los de las tefras y sugieren una fuente máfica. Además, se caracterizan por una ausencia de anomalía de Eu y bajo contenido en el total de TR, comparada con las muestras del grupo II. Los sedimentos del grupo II (9.6-15 m y 0-2 m) contienen abundante feldespato potásico y los datos geoquímicos muestran altas concentraciones en el total de TR, anomalía negativa de Eu y son enriquecidas en Zr, Y y Th. Esto último indica una contribución de minerales pesados, tales como alanita, monacita y zircón, típica de rocas félsicas.