La Ignimbrita Pucón (3.6 ka BP, 3.3 km3, 1.8 km3 DRE) es una secuencia complicada y bien
preservada de depósitos de corrientes de densidad piroclástica en su mayoría, de composición juvenil
basáltico-andesítica (54-56% SiO2), emitida por la mayor erupción Holocena del Volcán Villarrica
(Chile). Trabajo de terreno, junto con la determinación de parámetros físicos y químicos (tamaño y conteo
de granos, medidas de densidad, análisis textural, estimaciones de contenido de microlitos, dataciones 14C,
análisis de elementos mayores y en trazas por roca total, y análisis de elementos mayores, S, Cl and F del
vidrio de la matriz), nos permitieron reconstruir la arquitectura de facies del depósito y entender la
dinámica de la erupción.
Previo a la erupción Pucón, lavas y/o domos basáltico-andesíticos a riolíticos, subglaciales y de edad
desconocida, estaban presentes cerca o en la cumbre. Fueron fragmentados al comienzo de la erupción
Pucón, proporcionando abundantes clastos densos con disyunción prismática y esquirlas de ceniza densa a
la Ignimbrita Pucón.
Luego de un período de reposo máximo ~400 años, la erupción Pucón comenzó con una caída
estromboliana o subpliniana violenta (0.1 km3 de magma, VEI=3-4) la cual evolucionó rápidamente hacia
un peligroso mecanismo generador de ignimbrita (P1). Múltiples flujos piroclásticos (20% del volumen
total) cubrieron ~180 km2 de los flancos oeste y norte del volcán hasta 15 km de la cima actual. Una
pequeña oleada de base fue seguida por cerca de diez fuertes explosiones vulcanianas. Una profundización
progresiva del nivel de fragmentación acompañó P1. Flujos piroclásticos ricos en líticos fueron
principalmente confinados a los valles con oleadas subordinadas, y seguidos por la emisión en rápida
sucesión (pipas de desgasificación atraviesan los contactos) de al menos ocho flujos piroclásticos
altamente concentrados y en su mayoría ricos en material juvenil. Durante una pausa en la actividad
eruptiva (¿varias semanas a meses?), los depósitos de P1 se enfriaron bajo la temperatura necesaria para la
carbonización de la madera (~200°C) y el reservorio fue recargado por un nuevo pulso de magma más
básico. Erosión y ensanchamiento del conducto en áreas diferentes y más extensas que durante la fase P1,
proporcionaron a los flujos piroclásticos de P2, una nueva asociación de fragmentos de lava basálticoandesíticos
a riolíticos.
Durante la segunda fase P2 (¿unos pocos días?), voluminosos flujos piroclásticos y oleadas menores
fueron depositados alrededor de todo el volcán (80% del volumen total), cubriendo ~530 km2 hasta 21 km
de la cima actual. Este incremento en la intensidad eruptiva estuvo caracterizado por la abrupta aparición
de abundantes granitoides del basamento como clastos libres y como inclusiones en las escorias
(inclusiones de granitoides parcialmente fundidos con vesículas, pero también variedades angulosas de
granitoides no fundidos). Esto sugiere que rápidamente después del comienzo de esta fase, una alta
velocidad de descarga de magma hizo bajar el nivel de fragmentación dentro del basamento de
granitoides, probablemente acompañado por la fase culminante de colapso caldérico y hundimiento del
techo de granitoides dentro del reservorio de magma. La parte turbulenta frontal de estos flujos, de tipo
onda expansiva, fue seguida por al menos tres flujos piroclásticos de alta energía emitidos en sucesión
rápida, formando espesos rellenos en los valles y un registro completo en los interfluvios. Los flujos
inestables de concentración alta a intermedia (estratificación difusa y enormes marcas de fondo),
cizallaron y sobreescurrieron los estratos subyacentes, formando discordancias angulares. Entonces, flujos
piroclásticos negros ricos en juveniles, emitidos al sureste del volcán, fueron rápidamente seguidos por al
menos dos oleadas ricas en líticos (pipas de desgasificación atraviesan el contacto). Estas se distribuyeron
alrededor de todo el volcán con una importante depositación en los interfluvios. Durante la fase final
declinante, tres flujos piroclásticos fueron emitidos hacia el flanco norte e inmediatamente inundados por
varias olas de lahares.
Un nuevo ciclo de erupciones estrombolianas vigorosas a subplinianas y explosiones
freáticas/freatomagmáticas, comenzó luego de pocas temporadas de lluvia después de la descarga del
último flujo piroclástico de la erupción Pucón.
El magma de Pucón fue probablemente lo suficientemente rico en volátiles en profundidad como para
exsolver e impulsar fragmentación magmática. Desgasificación de baja presión y rápida cristalización de
microlitos podrían explicar los clastos densos, más que enfriamiento instantáneo por agua externa, la cual
a su vez pudo jugar un rol en pulverizar abundante roca de los márgenes del conducto progresivamente ensanchándolo. Este efecto pudo haber sido mayor al comienzo de P1 y P2, y luego decrecer, debido al
derretimiento progresivo del glaciar.
A pesar de ser poco frecuente a escala humana, de ocurrir hoy, una erupción del tamaño de Pucón
(IEV=5) amenazaría ~15,000-40,000 personas directamente por corrientes de densidad piroclástica e
incluso más por lahares y caídas de ceniza asociados. La evolución de la erupción Pucón muestra que un
violento episodio de tipo ignimbrítico (P2), de corta duración pero gran magnitud, catastrófico a escala
regional, puede ocurrir después de una pausa de varias semanas a meses, luego de un período de
importante actividad piroclástica (P1). En el caso de la erupción Pucón, esta pausa marcó una fase de
ajuste en los conductos en profundidad más que el fin de la erupción, lo cual debiera considerarse durante
el monitoreo de un evento similar hoy. / The Pucón Ignimbrite (3.6 ka BP, 3.3 km3, 1.8 km3 DRE) is a well preserved and complicated
sequence of mostly pyroclastic current deposits with basaltic andesitic juvenile composition (54-56%
SiO2) emitted by the largest Holocene eruption of Villarrica Volcano (Chile). Fieldwork, together with the
determination of physical and chemical parameters (grain-size, counting, density measurements, textural
analysis, microlite content estimations, radiocarbon dating, whole-rock major and trace element analyses,
and matrix glass composition of major elements and S, Cl and F), allowed to reconstruct the facies
architecture of the deposit and to understand the dynamics of the eruption.
Prior to the Pucón eruption, the volcano summit was covered by an extensive ice cap and subglacial
basaltic-andesitic to rhyolitic lava domes and/or flows of unknown age were present near or at the summit.
They were fragmented at the onset of the Pucón eruption generating abundant dense prismatically-jointed
clasts and dense ash shards that were incorporated by the subsequent Pucón products.
Following a maximum repose period of ~400 years, the Pucón eruption started with a violent
strombolian or subplinian fallout (0.1 km3 of magma, VEI=3-4) which rapidly evolved towards a
hazardous ignimbrite-forming mechanism (P1). Multiple pyroclastic flows (20% of the total volume)
covered ~180 km2 of the western and northern flanks of the volcano up to 15 km from the present-day
summit. A small base surge was then followed by about ten powerful vulcanian explosions. A progressive
deepening of the fragmentation level accompanied P1. Lithic-rich pyroclastic flows were mostly valleyconfined
with subordinate surges and followed by the emission in rapid succession (degassing pipes
traverse the contacts) of at least eight highly-concentrated mostly juvenile-rich pyroclastic flows. During a
pause in eruptive activity (several weeks to months?) the P1 deposits cooled below the temperature
necessary for charcoalization of wood (~200°C) and reservoir replenishment by a more basic magma
batch occurred. Vent erosion and widening in different and more extensive areas than during P1 phase,
provided the P2 flows of a new assemblage of basaltic-andesitic to rhyolitic lava fragments.
During the second phase (P2, less than a few days?) voluminous pyroclastic flows and minor surges
were deposited all around the volcano (80% of the total volume), covering ~530 km2 up to 21 km from the
present-day summit. This increase in the eruptive intensity is characterised by the abrupt appeareance of a
significant proportion of basement granitoids as free clasts and inclusions in scoria (vesicle-bearing and
partially-melted granitoid inclusions, but also angular, non-melted ones), suggesting that very rapidly after
the start of this phase, a high magma discharge rate caused the fragmentation level to fall within the
granitoid basement, probably accompanied by the climactic phase of caldera collapse and stoping of
granitoid roof material into a magma reservoir. The turbulent, blast-like leading edge of these flows was
followed by three or more high-energy pyroclastic flows followed in rapid succession, forming thick
valley ponds and a complete interfluve record. The unsteady flows of high- to intermediate-concentration
(diffuse stratification and huge bed forms) formed angular unconformities, shearing and thrusting the
underlying strata. Then, black juvenile-rich pyroclastic flows to the southeast of the volcano were rapidly
followed by at least two lithic-rich surges (degassing pipes traverse the contact) distributed all around the
volcano with important slope deposition. During a final waning phase, three lithic-rich pyroclastic flows
were emitted on the northern flank, immediately inundated by several lahar waves.
A new cycle of vigorous strombolian to subplinian eruptions and phreatic/phreatomagmatic explosions
started no more than a few rain seasons after the discharge of the final pyroclastic flow.
Pucón magma was probably sufficiently rich in volatiles at depth to exsolve and drive magmatic
fragmentation. Low-pressure degassing and rapid microlite crystallization could explain the dense clasts,
rather than quenching by external water which may have played a role in pulverizing abundant rock from
the conduit margins progressively widening the conduit. This effect could have been the greatest early on
P1 and P2, and then decreased because most of the summit glacier and snow had then melted.
Even infrequent on a human timescale, if a Pucón-sized eruption (VEI=5) occurred today,
approximately 15,000-40,000 people would be directly threatened by pyroclastic currents and even more
by associated lahars and ash falls. The evolution of the Pucón eruption shows that a violent ignimbritetype
episode (P2), of short duration but large magnitude, catastrophic on a regional scale, can occur after a
pause of several weeks to months following a period of already important pyroclastic activity (P1). This
pause marked an adjustment phase of the plumbing system, rather than the end of the eruption, as could be
assumed during monitoring of a similar event today.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/103003 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Silva Parejas, Carolina Andrea |
| Contributors | Druitt, Timothy, Lahsen Azar, Alfredo, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Geología, Robin, Claude, Hervé Allamand, Francisco, Roche, Olivier, Vergara Martínez, Mario, Clavero Ribes, Jorge, Bourdier, Jean-Louis |
| Publisher | Universidad de Chile, Programa Cybertesis |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
| Rights | Silva Parejas, Carolina Andrea |
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