¿Redefinición de la Ignimbrita Lauca, Altiplano de la XV Región de Arica y Parinacota (Chile)? 1
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Edmundo Polanco Valenzuela* , Marco Ladino Ugarte y Carlos Pérez de Arce 1 Departamento de Geología General, Servicio Nacional de Geología y Minería, Av. Santa María 0104, Santiago, Chile 2 Consultor Independiente, Santiago, Chile * email:
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Resumen. Una nueva edad radiométrica Ar/Ar de 1,96±0,14 Ma obtenida en vidrio de las pómez de la Ignimbrita Lauca en el Altiplano de la XV Región de Arica y Parinacota, permite proponer cambiar el paradigma de que esta unidad cronolitoestratigráfica informal corresponda al producto de un solo gran evento eruptivo ocurrido entre 2,7 y 2,9 Ma, de manera que estaría constituida, a lo menos, por dos eventos eruptivos o, por el contrario, esta edad pertenecería a una ignimbrita más joven de edades entre 1,8 y 2,4 Ma que se reconoce en varios sectores del Altiplano cubriendo concordantemente a la Ignimbrita Lauca. Palabras Claves: Altiplano, Ignimbrita Lauca, Edades Radiométricas
1 Introducción En el marco del levantamiento cartográfico de la Carta Geológica Putre (en preparación) del Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN) se recorrieron distintos lugares donde se exponen afloramientos de la unidad litológica conocida como Ignimbrita Lauca. En dos de estos lugares, se seleccionaron y recolectaron muestras de roca para la realización de dataciones radiométricas. El presente trabajo pretende exponer las distintas hipótesis posibles a partir del inesperado resultado de una de estas edades de 1,96±0,14 Ma (Ar/Ar en vidrio) de la parte alta de esta unidad: a) esta datación y la revisión de los antecedentes radiométricos, litológicos y estratigráficos implicarían ampliar la edad para esta unidad y, por lo tanto, postular que estaría constituida por, a lo menos, dos depósitos de flujo piroclásticos de gran extensión generados en más de un evento eruptivo aunque con características geoquímicas prácticamente idénticas o, b) la Ignimbrita Lauca efectivamente corresponde a un solo gran evento eruptivo acotado en ca. 2,7-2,9 Ma como sostienen los trabajos previos y, por consiguiente, la edad obtenida pertenecería a otro depósito de flujo piroclástico más nuevo con una extensión areal regional que estaría directamente cubriendo a la Ignimbrita Lauca.
2 Ignimbrita Lauca La Ignimbrita Lauca es una unidad cuya definición tiene carácter informal y está basada esencialmente en resultados
de dataciones radiométricas. 2.1 Definición informal La Ignimbrita Lauca fue definida informalmente por Kott et al. (1995) como una unidad volcánica que se reconoce extensamente en el Altiplano de la actual XV Región de Arica y Parinacota y es equivalente a la Ignimbrita Pérez en Bolivia (2,815±0,005 Ma: Ar/Ar en sanidina; Marshall et al., 1992) de una edad promedio de 2,6±0,2 Ma (K-Ar en feldespato; Horn et al., 1992 en Kott et al., 1995). Por su parte, las edades para esta unidad obtenidas en la “cuenca Lauca”, entregan valores de entre 2,01±0,32 y 2,88±0,13 Ma (K-Ar en feldespato; Horn et al., 1992 en Kott et al., 1995). Posteriormente, Wörner et al. (2000), inmediatamente al NE de la localidad de Alcérreca, reconocen dos unidades de flujo para esta ignimbrita de edades de 2,73±0,11 y 2,71±0,25 Ma (Ar/Ar en sanidina). Estas edades junto con los resultados de un paleomagnetismo normal determinado en varias localidades de la Ignimbrita Lauca (Tapia et al., 2000; Tapia, 2003), permitieron interpretar a esta unidad como el producto un solo evento eruptivo (Wörner et al., 2000). 2.2 Descripción La Ignimbrita Lauca corresponde a un depósito de flujo piroclástico de composición riodacítica (74-75% en peso de SiO2; García et al., 2004) con diversos grados de soldamiento y consolidación y hasta 40-80 m de potencia. Está conformado por proporciones variables de pómez (≤40 cm de diámetro), fragmentos líticos y ceniza y, localmente, desarrolla niveles de oleada basal (García et al., 2004; Clavero y Sparks, 2005; García et al., 2012). Finalmente, García et al. (2012), al este de Alcérreca, reconocen tres posibles unidades de flujo, algunas de ellas con estructuras de disyunción columnar. 2.3 Nuevas edades Ar/Ar Las rocas recolectadas en el desarrollo de la Carta Geológica Putre fueron analizadas por los métodos de Ar/Ar y U-Pb en los laboratorios del SERNAGEOMIN y de la Universidad de Tasmania (Australia), respectivamente. A partir de lo anterior, se obtuvieron dos edades de 2,65±0,05 y 1,96±0,14 Ma (U-Pb en circones y Ar/Ar en vidrio, respectivamente). La primera de estas, es
absolutamente concordante con las edades Ar/Ar promedio de 2,7-2,9 Ma (sanidina y biotita) para esta ignimbrita (Wörner et al. 2000; García et al. 2004; García et al. 2012). No obstante, en la parte alta de estas secuencias de tobas localizadas en Pampa Cascachane en el borde este de la quebrada del río Lluta (también reconocible en el borde oeste), se obtuvo la edad Ar/Ar de 1,96 Ma no concordante con los antecedentes radiométricos y, por lo tanto, constituye en sí misma el punto de partida de la discusión de la necesidad de revisar la definición la Ignimbrita Lauca.
3 Discusión La definición informal de la Ignimbrita Lauca propuesta por Kott et al. (1995) carece de una descripción litológica y estratigráfica de esta unidad y, por otro lado, su definición está sustentada exclusivamente por los resultados de dataciones radiométricas. La alternativa más simple y menos conflictiva ante la edad cercana a 2 Ma obtenida recientemente, es definir una unidad nueva. Esta corresponde a una toba (o ignimbrita) medianamente soldada de color blanco, disposición subhorizontal y maciza de 15-20 m de espesor con desarrollo de disyunción columnar y abundantes pómez de color blanco inmersas en una matriz de ceniza de color blanco rosáceo. Las pómez (muestra PE-12: 75% en peso de SiO2) son fibrosas, vesiculares y subredondeadas de tamaño bloque con escasos fenocristales de plagioclasabiotita (oxidada)-cuarzo y abundantes microcristales o gránulos de óxidos de Fe-Ti en las interfibras de vidrio incoloro o blanco amarillento con seudo textura perlítica. La actual superficie de erosión cubre estratigráficamente a la Ignimbrita Lauca y sobre ella se edifica el Complejo Volcánico Taapaca. Una segunda alternativa a considerar, simple también y posible, es que la edad obtenida sea analíticamente incorrecta. No obstante, al revisar los resultados analíticos de la edad Ar/Ar de 1,96±0,14 Ma, una edad plateau en 8 pasos, es evidente que el resultado analíticamente es correcto. La última hipótesis posible es redefinir a la Ignimbrita Lauca como constituida por varias ignimbritas o distintos pulsos de edades que se extienden desde 2,9 a 1,8 Ma. Para ello hay dos elementos que pueden ser comparados entre los antecedentes y el lugar donde fue obtenida la edad en discusión. Estos son la litología de los depósitos piroclásticos y la química de las pómez que la constituyen. Existe además, un tercer elemento que debe ser analizado: las dataciones radiométricas. La descripción litológica del afloramiento desde donde fue recolectada la muestra PE-12 es bastante similar a la resumida por los autores García et al. (2004; 2012) y
Clavero y Sparks (2005). Al comparar la signatura o impronta química de las pómez de la muestra PE-12 (75% en peso de SiO2) con los resultados publicados de la muestra MAL-160 perteneciente a la Ignimbrita Lauca (García et al., 2004), ambas resultan sospechosamente idénticas. Previo al análisis de los antecedentes radiométricos parece necesario descartar todas aquellas edades obtenidas en biotita para esta unidad, dado que se obtienen edades más antiguas por el exceso de Ar radiogénico en este mineral, ya que su estructura cristalina retiene con mayor facilidad la fase gaseosa y, por el contrario, edades más jóvenes en biotita son producto por la oxidación de este mineral con la consiguiente pérdida de Ar radiogénico (Wörner et al., 2000; García et al., 2012). De esta manera, las edades KAr en biotita obtenidas por Naranjo y Paskoff (1985) y Ar/Ar por otros autores para la Ignimbrita Lauca no son consideradas. Dicho lo anterior, destaca que quienes definen informalmente a la Ignimbrita Lauca obtuvieron edades de 2,01±0,32 y 2,32±0,18 Ma (K-Ar en sanidina; Horn et al., 1992 en Kott et al., 1995). Edades que no fueron consideradas por sí mismas, sino solo el promedio de las cuatro realizadas en la “cuenca Lauca”, al oeste del volcán Guallatiri. Asimismo, existe otro resultado de 2,3±0,7 Ma para esta ignimbrita (K-Ar en roca total; Muñoz y Charrier, 1996). También en la “cuenca Lauca”, al oeste del volcán Guallatiri se obtuvieron edades más antiguas para la Ignimbrita Lauca de 2,67±0,25 y 2,88±0,13 Ma (K-Ar en sanidina; Horn et al., 1992 en Kott et al., 1995). Esta última edad es concordante con la edad de 2,815±0,005 Ma (Ar/Ar en sanidina; Marshall et al., 1992), permitiendo la correlación crono-litoestratigráfica con la Ignimbrita Pérez de Bolivia. Edades similares a las anteriores, han obtenido otros autores para esta ignimbrita. Una de 2,6±0,4 Ma (KAr en sanidina; García et al., 2004), dos edades al sur de Humapalca y en el río Cosapilla de 2,68±0,02 y 2,69±0,14 Ma (Ar/Ar en sanidina; García et al., 2012), respectivamente, dos edades de 2,75±0,02 y 2,76±0,02 Ma (Ar/Ar en sanidina; García et al., 2004). Finalmente, un argumento que se suma a la idea de que la Ignimbrita Lauca representa más de un evento eruptivo (a lo menos dos de edades de entre 1,8 y 2,9 Ma), es el hallazgo realizado por García et al. (2014) en la cercanías de la localidad de Alcérreca, donde reconocen que la ignimbrita está constituida por, a lo menos, tres unidades de flujo. Años antes, Wörner et al. (2000), en los alrededores de este mismo poblado reconoce y data dos unidades de flujo para esta ignimbrita. Las edades concordantes de 2,73±0,11 y 2,71±0,25 Ma (Ar/Ar en sanidina; Wörner et al., 2000), son sin duda lo que provocó proponer que la Ignimbrita Lauca fuese el producto de un solo evento eruptivo.
4 Conclusiones El debate aún continúa abierto aunque ambas ideas tienen argumentos a favor y en contra. Por una parte, redefinir la Ignimbrita Lauca al ampliar la edad de 1,8 a 2,9 Ma parece simple y razonable y, los argumentos estratigráficos, litológicos y químicos concuerdan con esta hipótesis. En caso contrario, se puede definir una nueva unidad litológica informal de edades comprendidas entre 1,8 y 2,4 Ma.
Agradecimientos Este trabajo es una contribución de la Subdirección Nacional de Geología del SERNAGEOMIN cuyos resultados se han obtenido en el marco del levantamiento geológico de la Carta Geológica Putre en proceso de elaboración por el Plan Nacional de Geología del Servicio.
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