Resumen de The Puelche Volcanic Field: extensive Pleistocene rhyolite lava flows in the Andes of central Chile

Wes Hildreth, Judy Fierstein, Estanislao Godoy, Robert E. Drake, Brad S. Singer

• español

  Un remoto campo volcánico, ubicado en las escarpadas nacientes de los ríos Puelche e Invernada (35,8°S), constituye el principal agrupamiento de lavas riolíticas cuaternarias conocido hasta la fecha en la Zona Volcánica Meridional de los Andes. El Campo Volcánico Puelche pertenece a un cinturón intra-arco de centros magmáticos silíceos que se extiende, por lo menos, sobre 140 km en dirección norte-sur. Esta faja yace significativamente más al este que el frente volcánico pero, a pesar de ello, considerablemente más al oeste que los campos volcánicos extensionales intraplaca representados por los basaltos alcalinos de la pampa argentina. Se distingue en él un cuerpo hipabisal riodacítico (70,5% SiO2) con biotita del Pleistoceno temprano, 11 unidades eruptivas de lava riolítica de biotita de alto contenido en potasio (71,3-75,6% SiO2) y cuatro unidades eruptivas de andesitas basálticas (53,9-54,9% SiO2), cuyos conductos cortan a algunas de las riolitas. Los contactos basales de las lavas riolíticas y sus infrayacientes precursores piroclásticos están generalmente cubiertos por derrubios, pero la erosión glacial ha expuesto, de manera espectacular, sus estructuras de flujo, zonaciones litológicas internas y algunos de sus alimentadores. El espesor de las lavas riolíticas varía entre 75 y 400 m. Discordancias de borde de acantilado y relaciones de relleno de valle entre las 11 unidades riolíticas muestran que la secuencia eruptiva abarcó al menos un episodio glacial, el cual acentuó el relieve local. La falta de rasgos asociados a contacto con hielo sugiere, sin embargo, que todas las erupciones tuvieron lugar durante intervalos no-glaciales, probablemente entre 400 ka y 100 ka. Erosión glacial post-eruptiva redujo a las riolitas a varios remanentes aislados que, en conjunto, cubren 83 km2 y representan un volumen actual de 21 km3. Consideraciones basadas en las pendientes, espesores de las lavas y la paleotopografía sugieren, sin embargo, que tanto el área como el volumen original fueron aproximadamente tres veces mayores. El contenido en fenocristales de las riolitas varía entre 1 y 12%, con plagioclasa >> biotita > oxidos de FeTi en todas las unidades y escasa anfíbola pero conspicua en las rocas menos silíceas. Las andesitas basálticas (pobres a ricas en fenocristales), son de quimismo variable. Muestran grandes diferencias en sus porcentajes de fenocristales de clinopiroxeno, olivino, plagioclasa y cuarzo, este último en xenocristales. Destaca la bimodalidad del campo volcánico, desconociéndose unidades eruptivas cuaternarias con contenidos en SiO2 entre 55 y 70%. Las composiciones en elementos mayores y trazas tanto de las rocas máficas como silíceas son, sin embargo, típicas de series de arco en margen continental, y no de series intracontinentales. La falta de unidades eruptivas intermedias y las diferencias en la isotopía de Sr entre las rocas máficas y las silíceas sugieren que las riolitas fraccionaron, más bien, a partir de un magma parental híbrido que, en forma contínua, a partir de un magma basáltico. Estas riolitas podrían contener mayores contribuciones en fundidos parciales de la corteza superior que los productos silíceos de los centros del frente volcánico, ubicados 30 km más al oeste.

• English

  A remote volcanic field in the rugged headwaters of the Río Puelche and Río Invernada (35.8°S) constitutes the largest cluster of Quaternary rhyolite lava flows yet identified in the Andean Southern Volcanic Zone. The Puelche Volcanic Field belongs to an intra-arc belt of silicic magmatic centers that extends, at least, 140 km north-south and lies well east of the volcanic front but nonetheless considerably west of the intraplate extensional fields of basaltic and alkaline centers of pampean Argentina. The authors' mapping has distinguished one shallow intrusive mass of early Pleistocene biotite rhyodacite (70.5% SiO2), 11 eruptive units of mid-Pleistocene high-K biotite-rhyolite lava (71.3-75.6% SiO2), and 4 eruptive units of basaltic andesite (53.95-4.9% SiO2), the conduits of which cut some of the rhyolites. Basal contacts of the rhyolite lava flows (and subjacent pyroclastic precursors) are generally scree covered, but glacial erosion has exposed internal flow structures and lithologic zonation superbly. Thicknesses of individual rhyolite lava flows range from 75 m to 400 m. Feeders for several units are well exposed. Cliff-draping unconformities and intracanyon relationships among the 11 rhyolite units show that the eruptive sequence spanned at least one glacial episode that accentuated the local relief. Lack of ice-contact features suggests, however, that all or most eruptions took place during non-glacial intervals probably between 400 ka and 100 ka. Post-eruptive glacial erosion reduced the rhyolites to several non-contiguous remnants that altogether cover 83 km2 and represent a surviving volume of about 21 km3. Consideration of slopes, lava thicknesses, and paleotopography suggest that the original area and volume were each about three times greater. Phenocryst content of the rhyolites ranges from 1 to 12%, with plagioclase>>biotite>FeTi oxides in all units and amphibole conspicuous in the least silicic. The chemically varied basaltic andesites range from phenocryst-poor to phenocryst-rich, exhibiting large differences in proportions of clinopyroxene, olivine, plagioclase, and xenocrystic quartz. Compositional bimodality of the volcanic field is striking, there being no Quaternary eruptive units having SiO2 contents between 55 and 70%. Major and trace element compositions of the mafic and silicic rocks are nonetheless typical of continental-margin arc suites, not of intracontinental suites. The lack of intermediate eruptive units and the differences between the mafic and rhyolitic lavas in Sr-isotope composition suggest that the rhyolites fractionated from a hybrid parent rather than continuously from basaltic magma. The rhyolites may contain larger contributions of upper-crustal partial melts than do silicic products of the volcanic-front centers 30 km to the west.