Contrasting records from mantle to surface of holocene lavas of two nearby arc volcanic complexes: Caburgua-Huelemolle small eruptive centers and Villarrica volcano, Southern Chile|

Abstract

La mayor parte de los centros eruptivos menores de los Andes del sur están ubicados sobre la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui (ZFLO), una estructura mayor (>1000 km de extensión) de rumbo NS, y cercanos a volcanes mayores: los estratovolcanes. Sin embargo, las relaciones genéticas entre estos dos tipos de volcanismo es, todavía, pobremente conocido. Esta contribución compara parámetros composicionales y condiciones de presión y temperatura pre- y syn-eruptivas entre las lavas basálticas de los Centros Eruptivos Menores Caburgua-Huelemolle (CEMCH) y la lava andesita-basáltica de la erupción de 1971 del Volcán Villarrica, ubicado a 10 km de los CEMCH. Olivinos y clinopiroxenos se encuentran como fenocristales y formando parte de cúmulos cristalinos de las lavas estudiadas. No muestran marcadas diferencias composicionales, excepto por la composición más dispersa de los clinopiroxenos. Los fenocristales de olivino comúnmente tienen inclusiones de Cr-espinelas. Los fenocristales de plagioclasas se encuentran como fenocristales de 0.7 a 2.0 mm de largo o como microlitos en una matriz sin vidrio. Dos grupos de fenocristales de plagioclasa se identificaron en la lava de 1971 basados en el tamaño de los cristales, texturas de desequilibrio y patrones de zonación. Los microlitos de plagioclasa ocupan ~ 85 % del volumen de la masa fundamental. Las temperaturas pre-eruptivas del reservorio tipo CEMCH está entre 1162 y 1165 ± 6 °C y a presiones entre 7.7 y 14.4 kbar, lo que implica la existencia de un reservorio profundo, fueron obtenidas por geotermobarometría en olivino-clinopiroxeno. Probablemente el reservorio se ubica en el límite corteza manto (10 kbar). Además se obtuvieron escalas de tiempo a partir de los patrones de zonación de los cristales de olivino a partir de condiciones inferidas de un reservorio usando MELTS. Las mínimas escalas de tiempo van entre 11.3 y 78 días y solamente pueden ser explicadas por la presencia de al menos un reservorio en la corteza superior, de otro modo el magma en ascenso se solidificaría antes de llegar a la superficie. Los máximos intervalos de tiempo de la formación de la zonación de los cristales de olivino es de 121 días, lo que representaría el máximo tiempo de residencia en el reservorio de la corteza inferior. Por otro lado, los fenocristales de la lava de 1971 del Volcán Villarrica tienen registros de dos etapas o pausas en el ascenso de magma hasta la superficie: 1,208 ±6 °C y 4.6 - 9.8 kbar (reservorio profundo) y 1,168 - 1,175 ±6 °C y ≤ 0.54 kbar (reservorio de poca profundidad). En este último, un calentamiento previo a la erupción de 1971 del Villarrica es grabado en los bordes más anortítitcos de los fenocristales de plagioclasa. Los tiempos de residencia de los CEMCH, de máximo 121 días, son mucho más cortos que aquellos calculados para el Volcán Villarrica, que sería del orden de décadas. La presencia de la ZFLO bajo los centros eruptivos menores facilitaría el ascenso de magmas y disminuiría el tiempo de residencia de los magmas en la corteza.