Temperaturas de emplazamiento de los depósitos ignimbríticos asociados al Complejo Volcánico Cerro Blanco, Puna Austral.

BAEZ WALTER; CHIODI AGOSTINA; ARNOSIO MARCELO; VIRAMONTE JOSÉ GERMÁN; GIORDANO GUIDO; VIZÁN HAROLDO

Córdoba

Congreso; 19° Congreso Geológico Argentino; 2014

Las corrientes de densidad piroclásticas (CDP) representan uno de los fenómenos geológicos más riesgosos para la sociedad. La obtención de información a partir de observaciones directas es virtualmente imposible, por lo que gran parte del conocimiento actual sobre los procesos de transporte y depositación de las CDP deriva del estudio de los depósitos generados por las mismas. La estimación de las temperaturas de emplazamiento de depósitos ignimbríticos permite mejorar la comprensión de los procesos termodinámicos que operan dentro de las CDP, resultando de gran ayuda para realizar valoraciones de peligrosidad y riesgo en sistemas volcánicos activos. La aplicación de técnicas paleomagnéticas como proxi para la estimación de la temperatura de emplazamiento de depósitos ignimbríticos ha sido utilizada por numerosos autores en las últimas decadas y en depósitos ignimbríticos de diferentes composiciones, asociados a diversas estructuras volcánicas y estilos eruptivos (Paterson et al. 2010 y citas allí). En esta contribución se presentan estimaciones de las temperaturas de emplazamiento de los depósitos ignimbríticos asociados al Complejo Volcánico Cerro Blanco (CVCB) obtenidas mediante la técnica de desmagnetización termo progresiva sobre fragmentos líticos. Por otro lado, se evalúan cuales son los diferentes factores que controlan las variaciones en las estimaciones realizadas. Se tomaron muestras de 24 sitios, midiéndose un total de 182 fragmentos líticos; los cuales son accesorios y accidentales, de variada litología. Para la validación de los resultados y evaluación del posible efecto de la magnetización química remanente se realizaron estudios de mineralogía magnética (curvas termomagnéticas) y estudios petrográficos de los fragmentos líticos.El CVCB es un sistema de calderas anidadas cuaternario de composición ácida ubicado en el extremo sur de plateau andino, al cual se asocian abundantes depósitos piroclásticos (Viramonte et al. 2005 y citas allí). Las dos unidades ignimbríticas con mayor distribución areal y exposición son la Ignimbrita Campo de la piedra Pómez (ICPP) y la Ignimbrita Cerro Blanco (ICB)(Baez et al. este congreso). Ambas unidades presentan importantes variaciones verticales y laterales de facies las cuales son el resultado de la transformación de las CDP desde zonas proximales hacia zonas distales y de su interacción con la topografía. La depositación ocurrió en forma agradacional a partir de una corriente de densidad piroclástica (CDP) estratificada de tipo no uniforme y no estacionaria. Sin embargo, tres aspectos principales diferencian las dos unidades: 1) la presencia de facies estratificadas de tipo veneer sobre los altos topográficos en la ICB y ausencia de las mismas en la ICPP, 2) depósitos de caída asociados sólo a la ICB y 3) ausencia de cristalización en fase vapor en la ICB e importante desarrollo de este proceso en la ICPP. Estas diferencias se relacionan a los diferentes estilos eruptivos que dieron lugar a cada una de las unidades (Baez et al. este congreso). Los resultados obtenidos muestran que la desmagnetización total se produjo en un rango de temperaturas entre 400 ºC y 600ºC, con un comportamiento paleomagnético estable para la mayoría de los líticos. Estas temperaturas de desbloqueo sumadas a los resultados de los análisis de mineralogía magnética indican que las fases minerales portadoras de la magnetización son titanomagnetita y hematita. De las curvas de desmagnetización se reconocen 2 grupos principales de líticos: a) líticos con una sola componente magnética (Cb)estable hasta temperaturas de entre 500 °C-650 °C y coincidente con el campo magnético inferido para el momento de emplazamiento del la CDP y b) líticos con dos componentes: una componente de baja temperatura (Cb) estable hasta temperaturas de 530-600°C, por arriba de la cual aparece una componente de alta temperatura (Ca. La mayoría de los líticos de la ICPP son de tipo a y en el caso de la ICB en general son de tipo b. El análisis estadístico de las componentes de desmagnetización confirma para la componente Cb un origen asociado al calentamiento sufrido por los líticos dentro de las CDP. La componente Ca representa la magnetización remanente original del lítico antes de ser involucrado dentro de la CDP. Los resultados obtenidos permiten estimar para la ICPP temperaturas de emplazamiento mayores a 630 ºC en todos los sectores mientras que la ICB tiene temperaturas de emplazamiento variables desde 560 °C en zonas proximales a 450 °C en zonas distales. Estas diferencias en la estructura térmica de los depósitos asociados a las ignimbritas CPP y CB pueden ser resultado de múltiples factores. El primero de ellos podría ser una diferencia en las temperaturas magmáticas pre eruptivas de las dos unidades. Sin embargo, las diferencias en las temperaturas magmáticas determinadas para estas dos unidades no superan los 50 °C (Sola comunicación personal). Por esta razón este factor no puede explicar por si solo las diferencias en las estructuras térmicas de ambas unidades.Basados en las altas temperaturas de emplazamiento de las dos unidades se infiere que las CDP que generaron ambas unidades fueron conservativas en términos de la disipación de la temperatura, descartando un importante efecto de procesos de enfriamiento por convección, transferencia de calor por radiación, expansión adiabática del gas y conducción térmica (McClellandet al.2004y referencias allí). El contenido de líticos puede tener un importante efecto en el enfriamiento de una CDP (McClellandet al.2004), sin embargo la presencia de un porcentaje mayor de fragmentos líticos en la ICPP indica que este proceso tampoco es responsable de las variaciones observadas en la estructura térmicas de las ICPP y CB. La ingestión de aire durante una erupción explosiva ocurre principalmente durante la fase de columna sostenida y en menor medida durante la fase de colapso de columna donde el sector más propenso a una subsecuente ingestión de aire es el frente del flujo piroclástico (McClellandet al. 2004). La interacción con agua superficial e incorporación de vegetación también pueden disminuir la temperatura de la CDP (McClellandet al 2004). Las características climáticas de la Puna Austral sugieren que la interacción con agua e incorporación de vegetación no serían los factores principales que controlarían la estructura térmica de los depósitos estudiados. Finalmente se propone que las variaciones en la estructura térmica de las ignimbritas CPP y CB responden a la ingestión de aire diferencial durante la fase de columna sostenida, asociadas a estilos eruptivos diferentes. Para el caso de la ICPP el desarrollo de una columna eruptiva de poco desarrollo vertical impediría la ingestión de aire preservando la temperatura de la CDP. En contraste, el desarrollo de una importante columna eruptiva durante la erupción de la ICB favorecería la ingestión de aire y el consiguiente enfriamiento de la CDP. Esto es consistente con los estilos eruptivos propuestos para ambas unidades basándose en las características sedimentológicas de ambas unidades (Baezet al. este congreso).Por otro lado, a pesar de que las dos unidades estudiadas están asociadas a CDP de alta concentración de partículas, los resultados obtenidos permiten clasificar a la ICB como de tipo "dominada por inercia" y la ICPP como de tipo "dominada por convección forzada" (sensu Doronzo, 2012).