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

Abstract

Un remoto campo volcanico, ubicado en las escarpadas nacientes de los rios Puelche e Invernada (35,8°S), constituye el principal agrupamiento de lavas rioliticas cuaternarias conocido hasta la fecha en la Zona Volcanica Meridional de los Andes. El Campo Volcanico Puelche pertenece a un cinturon intra-arco de centros magmaticos siliceos que se extiende, por lo menos, sobre 140 km en direccion norte-sur. Esta faja yace significativamente mas al este que el frente volcanico pero, a pesar de ello, considerablemente mas al oeste que los campos volcanicos extensionales intraplaca representados por los basaltos alcalinos de la pampa argentina. Se distingue en el un cuerpo hipabisal riodacitico (70,5% SiO2) con biotita del Pleistoceno temprano, 11 unidades eruptivas de lava riolitica de biotita de alto contenido en potasio (71,3-75,6% SiO2) y cuatro unidades eruptivas de andesitas basalticas (53,9-54,9% SiO2), cuyos conductos cortan a algunas de las riolitas. Los contactos basales de las lavas rioliticas y sus infrayacientes precursores piroclasticos estan generalmente cubiertos por derrubios, pero la erosion glacial ha expuesto, de manera espectacular, sus estructuras de flujo, zonaciones litologicas internas y algunos de sus alimentadores. El espesor de las lavas rioliticas varia entre 75 y 400 m. Discordancias de borde de acantilado y relaciones de relleno de valle entre las 11 unidades rioliticas muestran que la secuencia eruptiva abarco al menos un episodio glacial, el cual acentuo 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. Erosion 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 paleotopografia sugieren, sin embargo, que tanto el area como el volumen original fueron aproximadamente tres veces mayores. El contenido en fenocristales de las riolitas varia entre 1 y 12%, con plagioclasa >> biotita > oxidos de FeTi en todas las unidades y escasa anfibola pero conspicua en las rocas menos siliceas. Las andesitas basalticas (pobres a ricas en fenocristales), son de quimismo variable. Muestran grandes diferencias en sus porcentajes de fenocristales de clinopiroxeno, olivino, plagioclasa y cuarzo, este ultimo en xenocristales. Destaca la bimodalidad del campo volcanico, desconociendose unidades eruptivas cuaternarias con contenidos en SiO2 entre 55 y 70%. Las composiciones en elementos mayores y trazas tanto de las rocas maficas como siliceas son, sin embargo, tipicas de series de arco en margen continental, y no de series intracontinentales. La falta de unidades eruptivas intermedias y las diferencias en la isotopia de Sr entre las rocas maficas y las siliceas sugieren que las riolitas fraccionaron, mas bien, a partir de un magma parental hibrido que, en forma continua, a partir de un magma basaltico. Estas riolitas podrian contener mayores contribuciones en fundidos parciales de la corteza superior que los productos siliceos de los centros del frente volcanico, ubicados 30 km mas al oeste.