UNIVER SIDAD DE CONCEPCIÓN DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA TIERRA

10° CONGRESO GEOLÓGICO CHILENO 2003

HIDROVOLCANISMO PLEISTOCENO EN EL COMPLEJO VOLCANICO TRONADOR, ZONA VOLCANICA SUR (41°S) MELLA, M.1, MUÑOZ, J.2, VERGARA, M.1, KLOHN, E.3 1

Departamento de Geología, Universidad de Chile, Casilla 13518, Correo 21, Santiago, Chile, [email protected]., [email protected]. 2 Servicio Nacional de Geología y Minería, Oficina Técnica Puerto Varas, La Paz 406, Puerto Varas, Chile, [email protected] 3 Cofradía del Lago de Todos los Santos, [email protected]

INTRODUCCION Numerosas y diversas publicaciones han descrito los productos volcánicos asociados a interacción explosiva y no explosiva de magmas con ambientes oceánicos, subglaciarios, englaciarios, lacustres y litorales (ej., Honores y Kirst, 1975; Sheridan y Wohletz, 1983, Kokelaar, 1986; Wörner y Viereck, 1987; Wohletz y Heiken, 1991; Wohletz, 1993; Skilling, 1994; Smellie y Hole 1997; Werner y Schmincke, 1999; Tuffen et al., 2001). También, se ha estudiado la alteración del vidrio básico (sideromelano), asociado a basaltos de diversos ambientes, donde se produce una interacción agua–magma inicial y vidrio–agua posterior, involucrando la mineralogía, la química y sus relaciones temporales de ocurrencia (Peacock, 1926; Honores y Kirst, 1975; Fisher and Schmincke, 1984; Stroncik and Schmincke, 2002). En los Andes Patagónicos, existen diversos estratovolcanes cubiertos parcialmente por nieve o glaciares de diversas dimensiones y volúmenes. Sumado a lo anterior, existe abundante registro de glaciaciones y periodos interglaciales ocurridos durante el Cuaternario.

Figura 1. Ubicación del volcán tronador

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El volcán Tronador, ubicado en la Zona Volcánica Sur de los Andes a los 41° S (Figura 1), se caracteriza por ser un estratovolcán mixto, con profunda erosión glaciar (Figura 2) relacionada con al menos dos glaciaciones (Rabassa, 1989). Su cima alberga un gran glaciar, que se despeña por sus flancos en todas direcciones (Lliboutry, 1956). En este ambiente, el hidrovolcanismo toma gran importancia por la presencia de un fuerte aporte de aguas de diversa índole (ej., glaciales, nieve, lagos, ríos, napas freáticas), que dan por resultado una gama de productos volcánicos que reflejan la interacción de agua y magma, ya sea de manera explosiva o no explosiva. En este trabajo se presentan evidencias de terreno y petrográficas que avalan la existencia de interacción de agua y magma en el volcán Tronador, una de las dos grandes unidades que conforman el Complejo Volcánico Tronador (CVT). MARCO GEOLOGICO El volcán Tronador forma parte del CVT y se encuentra ubicado en un bloque alzado de la Cordillera Principal de los Andes, en una posición transicional entre el frente volcánico actual y la zona de trasarco, al oriente de la traza principal del Sistema de Falla Liquiñe-Ofqui. La geomorfología del CVT está dominada por dos agentes principales: un agente endógeno, caracterizado por volcanes monogenéticos, secuencia volcánicas y estratovolcanes, que moldean el paisaje generando relieves positivos; y un agente exógeno, caracterizado por glaciares de cordillera y ríos que moldean el relieve actual y pretérito. El registro de los distintos episodios de glaciaciones en el área del CVT abarca desde el Pleistoceno hasta el comienzo del Holoceno. Flint y Fidalgo (1963) describen tres unidades glaciarias importantes: Drift Pichileufú, Drift El Condor y Drift Nahuel Huapi. Recientemente, Rabassa y Evenson (1996) y Rabassa et al. (1987) sugirieron que algunas unidades del Drift Pichileufú correspondían al Pleistoceno Inferior mientras que las del Drift Condor al prePleistoceno tardío. El CVT está compuesto por dos unidades principales, de composiciones calcoalcalinas a toleíticas, una que conforma una verdadera meseta, denominada Secuencia Las Cauquenes, y un estrato volcán, llamado volcán Tronador (Mella et al., 2003). La Secuencia Las Cauquenes está compuesta por basaltos y andesitas basálticas, subhorizontales, en algunos casos con estructura columnar y por cuellos volcánicos asociados. Posee una potencia descubierta de 50-100 m, su base no aflora y la sección expuesta engrana lateralmente con la base del volcán Tronador. El volcán Tronador está compuesto por tres subunidades (Mella et al., 2003): la subunidad Tronador I (1,3±03 Ma, Mella et al., 2003) se caracteriza por lavas traquíticas y flujos volcanoclásticos asociados; la subunidad Tronador II incluye una serie de flujos básalticos y andesítico basálticos, de potencia no mayor que 10 m, intercalados con flujos freatomagmáticos y piroclásticos, asociados a episodios pre-colapso tipo caldera; y la subunidad Tronador III (0,3-0,6 Ma; Mella et al. 2003), subunidad post-colapso, que cubre parcialmente a la subunidad Tronador II, compuesta por basaltos, andesitas basálticas, hialoclástitas, de distinta composición, lahares, de gran potencia, hialotufitas y tufitas. Las rocas del basamento del CVT incluyen, principalmente, granodioritas y dioritas del Cretácico Superior y Mioceno, pertenecientes al bloque oriental del Batolito Norpatagónico.

HIDROVOLCANISMO El hidrovocanismo es descrito como aquellos procesos físicos y químicos producidos cuando un magma interacciona directamente (erupción freatomagmática) e indirectamente (erupción freática) con aguas meteóricas (Wohletz, 1993). El término hialoclastía es ocupado como sinónimo del termino islandés “móberg”, para describir un depósito volcanoclástico no explosivo, consolidado o no consolidado, formado por fragmentos de sideromelano parcialmente palagonitizado (Werner y Schmincke, 1999; Honores y Kirst, 1975). El término hialotufita se refiere a depósitos, generalmente consolidados, asociados a una interacción agua–magma explosiva (Honores y Kirst, 1975) El término subglacial es ocupado para depósitos o volcanes bajo un glaciar y englacial, es ocupado para volcanes que tienen glaciares en su entorno. Para el caso del volcán Tronador, la interpretación de las unidades y caracterización de los flujos, tanto de lavas como volcanoclásticos, se basa en aquellas realizadas en ambientes similares (ej., Wohletz y Heiken, 1991; Wohletz, 1993; Smellie y Hole, 1997, Tuffen et al., 2001, Werner y Schmincke, 1999). Las litofacies y litologías de los flujos volcanoclásticos y lávicos del volcán Tronador, distinguidas durante los trabajos de campo, fueron denominadas siguiendo los criterios propuestos por Mcphie et al. (1993), que se refieren al tamaño de grano, la estratificación interna, la morfología y las características genéticas de los granos. La descripción petrográfica, utilizando microscopía, de los flujos volcanoclásticos y lávicos se concentró en aquellas muestras con evidencias de palagonitización. En este articulo, se utiliza palagonita en el sentido utilizado por Stroncik y Schimnke (2002), que se refiere a la alteración primaria y estable del sideromelano (vidrio básico) durante una alteración de baja temperatura. LITOLOGIAS, LITOFACIES E INTERPRETACION Las características litológicas y las litofacies principales identificadas en el volcán Tronador son (Mella et al., 2003), desde más antiguo a más joven: Subunidad Tronador I: presenta flujos lávicos traquíticos, con litofacies Lc y Bh; lahares con litofacies Cm, Cg y tufitas asociadas con litofacies Bt. Subunidad Tronador II: se compone de una secuencia volcanoclástica de lahares y flujos de detritos, con litofacies Cg, Cm, Cma; tufitas con litofacies Bte, Bt y piroclastitas, intercaladas con coladas de lava andesítica y traquiandesíticas, de potencias variadas (110 m), con litofacies Lc y Bh. Subunidad Tronador III: presenta la mayor variedad de litologías y litofacies, caracterizándose por coladas de basaltos y basalto andesitas, métricas a decamétricas, con litofacies Lc, Bh; secuencias muy potentes (200-300 m) de tufitas, con litofacies Bte, Bt, Cg; lahares y flujo de detritos con litofacies Cm, Cg y Cma; hialoclastitas con litofacies Bh, Cm; y en menor grado piroclastitas. CONGLOMERADOS MASIVOS (CMA) Conglomerados masivos, consolidados, polimícticos, ricos en fragmentos líticos de origen volcánico y basamento granodiorítico, con matriz arenosa, de color pardo rojizo, y arcilla. Presentan una gradación normal, con una base masiva con mala selección, clasto soportada, con buen redondeamiento y regular esfericidad (Figura 3). La gran cantidad de clastos

subredondeados, la mala selección y su carácter clasto soportado, permiten inferir que se trata de flujos caóticos transportados en poca agua, que corresponderían a flujos de detritos. CONGLOMERADOS MASIVOS GRUESOS, LEVEMENTE ESTRATIFICADOS (CG) Conglomerado, con selección regular, fragmentos con buen redondeamiento y esfericidad y con niveles arenosos, masivos, con estructuras de estratificación planar, además de presentar gran porcentaje de líticos volcánicos con características basálticas y basáltico andesíticas (90%, Figura 4). Teniendo en cuenta el alto porcentaje de clastos volcánicos, el buen redondeamiento, una matriz soportada, gradación normal y mala selección, se interpretan como flujos caóticos transportados en un fango, que corresponderían a lahares (McPhie, 1993; Wohletz, 1993). CONGLOMERADOS DE GUIJARROS MONOMÍCTICOS (CM) Conglomerados masivos, monomícticos, matriz soportados, con clastos de mala selección y regular redondeamiento, gradación normal y con potencias no mayores a 2 a 3 m, con clastos de lavas con evidencia de hialoclastía. En un caso, los clastos observados presentan la misma litología del flujo de lava suprayacente (basálticos y andesítico-basálticos). La matriz presenta un carácter arenoso, coloración gris–amarillenta, con cristales y vidrio palagonitizado. Dado el carácter monomíctico de los clastos, en casos en clara asociación con lava suprayacente, por los rasgos de hialoclastía en los clastos y por la matriz arenosa, se sugiere un origen sin-volcánico al depósito (Mcphie, 1993), correspondiendo a una hialoclastita retrabajada. BRECHAS TUFÍTICAS ESCORIÁCEAS ESTRATIFICADAS (BT) Brechas consolidadas, monomícticas, con mala selección, bajo grado de redondeamiento, ricas en fragmentos basálticos escoriáceos (90%), de 2 a 8 cm, y cristales, con matriz soportada de tamaño arena, de color pardo–gris, con abundante vidrio, con un ángulo de inclinación > 20° (Figura 5), gradación inversa en capas de no más de 30 cm y estratificación planar. La gran cantidad de clastos de escoria monomíctica, con mala selección y redondeamiento, gradación inversa, ausencia de textura “jigsaw-fit” en los clastos, abundancia de cristales y vidrio en la matriz, así como un cemento de ceolitas y palagonita, permite suponer que se trata de hialotufitas (Skilling, 1994), asociadas a un flujo freatomagmático de características básicas. Por la estratificación planar y tamaño de grano grueso se asociarían a facies proximales de dicho flujo. BRECHAS HIALOCLÁSTICAS (BH) Brechas masivas, consolidadas, monomícticas, clasto soportadas, con 100% de autoclastos con textura “jigsaw-fit” y cáscaras de pan, matriz vítrea y cristalina, de tamaño milimétrico, parcialmente palagonitizada (Figura 6) y zonas con bloques de lavas con textura jigsaw-fit. Una de ellas sobreyace a un conglomerado de características laháricas, de más de 50 m de potencia. En algunos lugares se observó asociada a paleo valles glaciarios (Figura 7). El carácter monomíctico y una matriz vítrea, parcialmente palagonitizada, así como presencia de bloques de lava indican una brechización por enfriamiento rápido (“quenching”), no explosivo. Un depósito similar ha sido descrito en Japón como “brecha almoadillada concéntrica” (Yamagishi, 1991). Según McPhie (1993), corresponderían a hialoclastitización in situ. En un caso particular, la asociación con un depósito lahárico suprayacente indicaría que la interacción agua–magma se produjo en un ambiente epiglaciario y/o englaciario abierto.

ARENISCAS TUFÍTICAS FINAMENTE ESTRATIFICADA (BTE) Lapillis con abundantes clastos de escoria y líticos volcánicos, con matriz soportada de vidrio, cristales y líticos, con una potencia total de 1 a 2,5 m (Figura 8). Presenta estratificación cruzada progresiva, en estratos centrimétricos a milimétricos. En un caso, se observaron acotadas a un valle glaciario y asociadas a lavas basálticas y lahares (litofacies Cg y Lc). Corresponderían a flujos piroclásticos de surgencia basal u oleadas piroclásticas, que no presenta relaciones de interacción agua-magma marcadas, aunque no serían secas (Wohletz, 1993). Por el alto contenido de vidrio y cristales, por la presencia de clastos con texturas de flujo (traquilítico), por el bajo porcentaje de burbujas, y por la existencia de estratificación cruzada progresiva, se infiere un origen freatomagmático, andesítico, con poca agua (relación agua/magma