Mineralogical characterization of peridotite xenoliths from the Los Tormos volcano (Calatrava volcanic field)

Abstract

Peridotite xenoliths from the Los Tormos volcano (Calatrava volcanic field)provide significant information about the lithospheric mantle of Central Iberia.Studied samples are classified as spinel-bearing lherzolite, harzburgite andwehrlite. Chemical composition of olivine and two pyroxenes shows similarMg# ranges, providing evidence of mineral equilibrium. Geothermobarometicestimates give depths in the spinel peridotite stability field (35-50 km, 10-15.2 kbar), and temperatures of 961-1185 °C. Major element mineral meltingmodels in the lherzolite xenoliths record a low partial melting degree (up to10%) although one harzburgite indicates a higher degree of melting (about15%). The wehrlite sample could result from metasomatism by interactionwith alkaline silica-undersaturated melts that replaced primary lherzoliteorthopyroxene. Similar estimated pressures for peridotite mineral equilibrationand for clinopyroxene megacryst/phenocryst crystallization in the host nephe-linite suggest the formation of mantle magma chambers, where alkalinemagmas entrained megacrysts (cumulates) and peridotite wall-rocksLos xenolitos de peridotitas del volcán Los Tormos (campo volcánico deCalatrava) proporcionan información valiosa sobre el manto litosférico delcentro de España. Se estima que provienen de profundidades de 35-50 k m(10-15.2 kbar), equilibrados a temperaturas de 961-1185 ºC, en el campode estabilidad de peridotitas con espinela. Los modelos de fusión obtenidosa partir de la composición química de los minerales primarios de la peridotita(ortopiroxeno, clinopiroxeno y espinela) muestran un bajo grado de fusiónparcial (hasta un 10%), aunque una harzburgita indica un mayor grado defusión (cerca del 15%). El xenolito de wehrlita se interpreta como un tipometasomatizado debido a la posible interacción con fundidos alcalinossubsaturados en sílice que reemplazarían el ortopiroxeno primario de lalherzolita. La similitud entre las presiones estimadas para el equilibrio mineralde la peridotita y la cristalización de megacristales/fenocristales declinopiroxeno en la nefelinita sugiere la formación de cámaras magmáticas mantélicas