ASM aplicada na reconstrução da dinâmica do fluxo e do paleoambiente de deposição dos ignimbritos Riscos Bayos, Complexo Vulcânico Caviahue-Copahue (Argentina)

Abstract

Correntes de densidade piroclásticas (CDPs) são importantes fenômenos geológicos associados ao vulcanismo explosivo. Apesar de sua importância, o entendimento de elementos chave sobre a dinâmica das CDPs, centros emissores e seus depósitos resultantes (ignimbritos) ainda constitui um desafio geológico. Localizado na Zona Vulcânica Sul dos Andes, o Complexo Vulcânico Caviahue-Copahue (CVCC) compõem um dos centros vulcânicos mais ativos dos Andes, com extensivos depósitos efusivos e explosivos de baixo a alto grau. Especialmente relevantes para a evolução do CVCC, os Ignimbritos Riscos Bayos (IRB) constituem uma sequência de ignimbritos maciços, não soldados, composta por quatro unidades de fluxo. O centro emissor e a dinâmica responsável pela deposição dos IRB são questões em aberto. Neste trabalho, foi a aplicada a caracterização de campo, magnética e de petrotrama dos IRB, por meio da técnica de anisotropia de susceptibilidade magnética (ASM). A caracterização magnética foi realizada utilizando as curvas termomagnéticas, curvas de magnetização remanente isotérmica, ciclos de histerese, diagramas de first order reversal curve (FORC) e microscopia eletrônica de varredura. Estes experimentos revelam a ocorrência de titanomagnetitas primárias, multi-domínio (MD) e com baixo teor de Ti como os principais portadores magnéticos da ASM. Os dados de ASM indicam a ocorrência de elipsoides predominantemente oblatos e com baixo grau de anisotropia, relacionados a dinâmica de deposição sedimentar dos CDPs, sob regimes de fluxo laminar. Apesar da organização maciça, a análise da petrotrama magnética dos IRB sugere sua deposição de forma agradacional, possivelmente relacionada ao comportamento pulsatório dos CDPs, até então pouco observado em depósitos desse tipo. Finalmente, os dados direcionais obtidos em campo e com a ASM revelam a paleocaldeira de Las Mellizas (onde atualmente está localizado o vulcão Copahue) como o possível centro emissor dos IRB.

Pyroclastic density currents (PDCs) are important geological processes associated with explosive volcanism. Despite their importance, the understanding of keyelements associated with the depositional dynamics of PDCs, their emission centers, and resulting deposits (ignimbrites) are still a challenge. Located in the Southern Andes, the Caviahue Copahue Volcanic Complex (CCVC) is one of the most active volcanic centers in the Andean Belt, with extensive high and low-grade ignimbrite deposits. Especially relevant to CCVC evolution, the Riscos Bayos Ignimbrites (RBI) comprise a sequence of non-welded massive ignimbrites composed of four flow units. Both the emission center and emplacement or RBI are still poorly constrained. In this study, we combine fieldwork, magnetic characterization, and anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) to study the RBI. The magnetic characterization was performed using thermomagnetic curves, isothermal remanent magnetization curves, hysteresis loops, first-order reversal curves, and scanning electron microscopy. These experiments reveal the presence of primary, multi-domain (MD), titanomagnetites with low-Ti contents as the main AMS carriers. ASM data indicate the predominance of oblate ellipsoids with a low degree of anisotropy, consistent with PDC sedimentary fabrics deposited under laminar flow conditions. Despite RBI massive structure, AMS analyses reveal changes in transport capacity that indicate the aggradational deposition or RBI, possibly associated with a pulsatory PDC. So far, this behaviour has been observed in only a few ignimbrite deposits. Finally, the directional AMS data implies the Las Mellizas Paleocaldera (where now is located the Copahue Volcano) as the emission center of RBI.