Trachytic lavas of the Quetrupillán Volcanic Complex, Chile (39°30'S): Examples of rejuvenation of a crystalline mush reservoir

Abstract

El Complejo Volcánico Quetrupillán consiste en un estratovolcán construido sobre una caldera de colapso y una serie de centros adventicios distribuidos principalmente en su flanco sur. Está ubicado en el centro de una cadena volcánica, entre los volcanes Villarrica y Lanín., en la Zona Volcánica Sur de los Andes. Sus productos efusivos más jóvenes están dominados por traquitas (64.6-66.2 wt% SiO2) poco cristalinas (6-14 vol% fenocristales), con abundante presencia de cúmulos cristalinos, mientras que productos más primitivos han sido encontrados en unidades más antiguas de este estratovolcán. Tendencias geoquímicas de W a E en la cadena volcánica muestra un aumento en elementos incompatibles y razones LREE/HREE, y una disminución en radios isotópicos de 143Nd/144Nd, lo que ha sido atribuido a un cambio W-E gradual en los fluidos derivados del slab o a un aumento de la contaminación del magma por el manto litosférico. El Centro eruptivo menor de Huililco es el centro más cercano al volcán Quetrupillán, con similitudes geoquímicas con las traquitas que sugieren una fuente primitiva común. Modelos de cristalización con rhyolite-MELTS y con elementos traza indican que la generación de las traquitas se produjo principalmente por un ~60 wt% de cristalización fraccionada a profundidades someras (<1 kbar), cerca de los buffer de oxígeno NNO y QFM. La saturación de H2O se alcanzó en las últimas etapas de evolución de las traquitas con temperaturas pre-eruptivas de 901-966ºC (±56ºC), calculadas con termometría de dos piroxenos. A partir de las texturas, las traquitas son interpretadas como el líquido intersticial de un mush cristalino, el cual fue extraído y acumulado previo a la erupción. Una interacción localizado de los cristales del mush con una recarga de magma más caliente es interpretado a partir de la compleja zonación de una grupo de fenocristales de plagioclasa, con evidencia de reabsorción y recrecimiento de una plagioclasa más rica en Ca, seguido de un retorno abrupto a las condiciones previas. El estancamiento del nuevo magma en el mush cristalino, seguido de fusión y recristalización localizada en la zona de estancamiento, culmina con la migración del magma hibridizado a la zona de acumulación de líquido. Esta migración pudo haber ocurrido a través de diques debido a un comportamiento frágil de la red cristalina o a través de convección y removilización dúctil de esta red. Calentamiento críptico justo previo a la erupción fue grabado por el rápido reequilibrio de los óxidos de Fe-Ti, con temperaturas calculadas de 963 a 1114ºC (±22).