Comparación petrográfica y geoquímica de las ignimbritas miocenas del área circundante a las caderas de Cerro Blanco (Puna Austral).

MONTERO, C.; GUZMÁN, S.; BARRIOS, F.

Congreso; Argentina; 2014

El volcanismo presente en la Cordillera de San Buenaventura(Catamarca) está representado por las calderas del complejo volcánico Cerro Blanco y por una gran cantidad de depósitos piroclásticos sin fuente asignada.Las rocas piroclásticas del sector suroriental de la Cordillera de San Buenaventura recibieron diversos nombres tales como Ignimbrita Rosada (Seggiaroet al. 2000,Kayet al. 2006), Ignimbrita Aguada Alumbrera (Monteroet al. 2010), IgnimbritaLas Papas e Ignimbrita Las Juntas (Monteroet al. 2011); sin embargo, al presente no existen estudios de detalle de estas unidades piroclásticas que permitan separarlas con certidumbre y asignarlas a un centro eruptivo. Nuevos estudios de campo, petrográficos y de geoquímica de roca de las ignimbritas presentes en la quebrada de Las Papas (Cordillera de San Buenaventura) permiten diferenciar un mínimo de 6 unidades piroclásticas e interpretar sus relaciones estratigráficas. La diferenciación de unidades se realizó sobre la base de las características de las rocas en afloramiento, de la mineralogía de las pómez y de las características geoquímicas (principalmente las de los elementos de tierras raras) y además se realizó la comparación con unidades previamente estudiadas. Las rocas piroclásticas presentes en la quebrada de Las Papas se clasifican mediante diagrama TAS en base libre de volátiles (LeMaitreet al. 1989) como riolitas con afinidad calcoalcalina (curva de Irvine y Baragar 1971) y solo las pertenecientes a la Ignimbrita Rosada y la muestra asignada a la unidad 6, se clasifican como dacitas. El contenido en álcalis (K2O + Na2O) de todas las muestras analizadas es mayor a 6% en peso. Los resultados preliminares de este estudio permiten separar las siguientes unidades piroclásticas: 1- Unidad 1: depósitos de coloración gris violácea, masivos, endurecidos y con marcada disyunción columnar. Este grupo comprende a la Ignimbrita Las Papas (Montero et al. 2011), la cual se presenta sin base expuesta o discordante sobre basamento. Los fragmentos pumíceos contienen cuarzo, plagioclasa, feldespato potásico, biotita,zircón y minerales opacos. Se distinguen dos tipos de pómez: ade color negro, ricas en cristales, colapsadas aunque preservando vesiculacióny b-pómez de color blanco parduzco, con escaso a nulo contenido en cristales y ligeramente colapsadas, adquiriendo formas subredondeadas; ambas muestran fractura perlítica. La curva que se traza con las tierras raras es suave (La/YbN: 3,66), siendolas tierras raras livianas (TRL) (La/SmN: 2,27) levemente más fraccionadas quelas pesadas (TRP) (Gd/YbN: 1,37). Se destacauna marcada anomalía negativa de Eu (Eu/Eu*: 0,18) que indicaría el fraccionamiento de feldespatos. Una muestra perteneciente a este grupo fue datada en ca. 9 Ma (Montero et al.en preparación); 2- Unidad 2: depósitos de ignimbritas de color blanco, masivas con abundante contenido en fragmentos líticos.Esta unidad se apoya en contacto concordante sobre las ignimbritas de la Unidad 1 y hacia el oeste de la quebrada Las Papas la relación con el basamento metamórfico es por falla inversa. Los fragmentos de pómez son abundantes y se diferencian dos tipos: a-de color pardo-blanquecino, con cristales de cuarzo, plagioclasa, feldespato potásico, apatito y minerales opacos,están ligeramente colapsadas y b- de color blanco, carentes de cristales y más pequeñas, alcanzando tamaños en su eje mayor de 4 cm. A este grupo pertenecen las rocas que fueran asignadas a la Ignimbrita Las Juntas Miembro Inferior (Montero et al. 2011).El patrón de ETR es suave, indicandosu bajo fraccionamiento (La/YbN: 2,5 a 3,0); presentauna anomalía de europio marcada (Eu/Eu*: 0,18) que al igual que las muestras delaUnidad 1indicaría fraccionamiento de feldespatos; 3- Unidad 3: depósitos de color gris, masivos, con disyunción columnar y moderado contenido en fragmentos líticos; aquí se agrupa además a los depósitos de una ignimbrita que ha adquirido coloración rosada debido a la circulación de fluidos. Los contactos de base y techo con las otras unidades se encuentran cubiertos por material moderno.Las pómez contienen cuarzo, plagioclasa, feldespato potásico, biotita, zircón y minerales opacos. Los ETR muestran mayor fraccionamiento de las TRL (La/SmN: 6,30-7,10) que de las TRP (Gd/YbN: 1,92-2,03), con una suave anomalía de Eu (Eu/Eu*=0,66-0,69). 4- Unidad 4: depósitos de color blanquecino, masivos, con débil desarrollo de disyunción columnar que se corresponden con la Ignimbrita Aguada Alumbrera. Se apoya en discordancia sobre depósitos conglomerádicos de tipo fluvial/aluvial. Las pómez son de color blanco, ricas en cristales y pequeñas (0,5 cm); contienen cuarzo, plagioclasa, biotita, anfíbol, apatito, titanita y minerales opacos. Las TRL muestran un mayor fraccionamiento (La/SmN: 5,85-6,91) que las TRP (Gd/YbN: 1,61-1,68), con una débil anomalía de Eu (Eu/Eu*= 0,70). Esta ignimbrita fue datada en 7,14 Ma (Montero et al. 2010); 5- Unidad 5: en la quebrada de Las Papas los depósitos que se asignan a esta unidad son de coloración grisácea, masivos y desvitrificados; ricos en pómez y pobres en fragmentos líticos. Este depósito se presenta sin base expuesta. Las pómez de color pardo, son pequeñas (hasta 4,5 cm) y ricas en cristales; algunas se presentan colapsadas y desvitrificadas. La mineralogíade las pómez comprende cuarzo, plagioclasa, feldespato potásico, biotita, anfíbol, titanita, apatito, zircón y minerales opacos. La geoquímica de las tierras raras revela curvas de pendiente media para lasTRL (La/SmN: 5,62-6,80) y para las TRP un patrón mucho más suave (Gd/YbN: 1,72-1,74). Las características en afloramiento de las rocas (excepto por la coloración), petrográficas y geoquímicas son idénticas a las que se describen para la Ignimbrita Rosada en Montero et al. (2010). Las edades existentes para laIgnimbrita Rosada van en un rango entre 7,13 a 8,1 Ma (Kayet al. 2006;Montero et al. 2010); 6- Unidad 6: brecha co-ignimbrítica de color gris, masiva con una matriz piroclásticadonde se observan fragmentos pumíceos de color blanco y abundantes clastos de lavas (entre 25-50 % en vol.) de la misma composición que la matriz, que alcanzan 35-40 cm en su eje mayor. Su composición mineral es cuarzo, plagioclasa, feldespato potásico, biotita, anfíbol,apatito y minerales opacos.Las TRL (La/SmN: 5,11) son más fraccionadas que las TRP (Gd/YbN: 2,20), no se observa anomalía de Eu.Este depósito no presenta base expuesta y se encuentra cubierto en discordancia por depósitos de ignimbritas holocenas de las calderas de Cerro Blanco. Al momento no es posible correlacionar esta unidad con ninguna de las demás, dado que no presenta las mismas características texturales y/o petrológicas que el resto de las unidades. Además el contenido abundante de fragmentos líticos de gran dimensión implicaría que la fuente de estos depósitos es muy próxima a los afloramientos identificados. A partir de los datos presentados identificamos la presencia de al menos seis unidades de ignimbritas de composición riolítica (y menos frecuentemente dacítica) y afinidad calcoalcalina, emitidas durante el lapso ca. 7 - 9 Ma cubriendo un área de aproximadamente 50 km2. Al momento no se han identificado el/las áreas fuente de estas ignimbritas, pero es muy probable que hayan quedado obliteradas por el volcanismo cuaternario emitido por el conjunto de calderas de Cerro Blanco en esta región. A partir de las diferencias observadas en el patrón de tierras raras y asociación mineralógica entre las unidades descritas, se infiere la presencia de al menos dos áreas fuente para estas ignimbritas, con un grupo integrado por las unidades 1 y 2 y otro por las unidades 3, 4 y 5.