Provenance of sands from Cazones, Acapulco, and Bahía Kino beaches, Mexico Translated title: Proveniencia de arenas de las playas de Cazones, Acapulco y Bahía Kino, México

Abstract

Petrographic, major, trace, and rare-earth element geochemistry of sands from three beaches of México (Cazones, Acapulco, and Bahía Kino) were studied to determine their provenance. The textural study reveals that the proportion of quartz is higher in Bahía Kino (~48-83 %) than in Cazones (~22-48 %) and Acapuclo (~20-48 %) sands. Most of the sand samples are classified as felsic sands using SiO2 content. The variations in SiO2, Fe2O3, MgO, TiO2 contents and Al2O3 / TiO2, K2O/ Na2O, SiO2/ Al2O3 ratios among the three study areas reflect differences in source rock characteristics. The low Chemical Index of Alteration values (CIA: ~38-58) suggest the prevalence of week weathering conditions in the source regions. A steady weathering trend identified in the A-CN-K diagram for Acapulco and Cazones sands is indicative of uplift along the source region and indicates that sands were derived from diverse sources. A major variation in ∑REE content is observed in Acapulco sands (~22-390 ppm) than in Cazones (~49-83 ppm) and Bahía Kino sands (~50-89 ppm), and is likely due to differences in fractionation of minerals. However, all the sand samples show similar REE patterns with enriched LREE, depleted HREE and a negative Eu anomaly. The comparison of REE data of sands with those of source rocks located relatively close to the study areas suggest that Cazones and Acapulco sands were derived from felsic and intermediate rocks, whereas Bahía Kino sands were derived from felsic rocks.

Translated abstract

La petrografía y geoquímica de elementos mayores, traza y de tierras raras de arenas de tres playas de México (Cazones, Acapulco y Bahía Kino) fueron estudiadas para determinar su procedencia. El estudio textural revela que la proporción del cuarzo en las arenas es mayor en Bahía Kino (~48-83 %) que en Cazones (~22-48 %) y en Acapulco (~20-48 %). La mayoría de las muestras de arenas son clasificadas como arenas félsicas de acuerdo con su contenido de SiO2. Las variaciones en el contenido de SiO2, Fe2O3, MgO, TiO2 y las relaciones Al2O3 / TiO2, K2O/ Na2O, SiO2/ Al2O3 determinadas en las tres áreas de estudio reflejan diferencias en las características de la roca fuente. Los bajos valores en el Índice de Alteración Química (CIA: ~38-58) sugieren la prevalencia de condiciones de bajo intemperismo en las regiones de las rocas fuente. La estable tendencia de intemperismo identificada en el diagrama A-CN-K para las arenas de Acapulco y Cazones indica un levantamiento de la región de la fuente, por lo que se deduce que las arenas se derivaron de diversas fuentes. Una mayor variación en los contenidos de ∑REE es observada en las arenas de Acapulco (~22-390 ppm) que en Cazones (~49-83 ppm) y que en las arenas de Bahía Kino (~50-89 ppm), lo que se debe probablemente a diferencias en el fraccionamiento de minerales. Sin embargo, todas las muestras de arena presentan patrones similares REE con enriquecimiento de LREE, empobrecimiento de HREE y una anomalía negativa de Eu. La comparación de los datos de REE de las muestras con los obtenidos para la roca fuente, localizada relativamente cerca del área de estudio, sugiere que las arenas de Cazones y Acapulco fueron derivadas de rocas félsicas e intermedias, mientras que las arenas de Bahía Kino se derivaron sólo de rocas félsicas.