Anisotropia de susceptibilidade magnética aplicada a determinação do sentido de fluxo de lavas e ignimbritos do Coomplexo Vulcânico Caviahue-Copahue (Argentina)

Abstract

O Complexo Vulcânico Caviahue-Copahue (CVCC), situado na Zona Vulcânica Sul dos Andes (ZVSA, Argentina), compõe um dos centros vulcânicos mais ativos do mundo, com intenso registro efusivo e explosivo ao longo dos últimos 6 Ma. O CVCC é formado pelo estratovulcão Copahue e pela Depressão de Caviahue, uma feição morfotectônica deprimida (15 x 20 km) que consiste em uma hipotética caldeira vulcânica. No interior da Depressão de Caviahue ocorrem lavas e ignimbritos com alto grau de sondagem (Ignimbritos Las Mellizas), enquanto que a porção externa é marcada pela presença de sucessões de ignimbritos não soldados (Ignimbritos Riscos Bayos). Devido a episódios de glaciação durante o Pleistoceno, grande parte dos depósitos associados ao CVCC foi erodida, levando a necessidade de técnicas alternativas para a reconstrução deste centro vulcânico. A anisotropia de susceptibilidade magnética (ASM) consiste em uma técnica geofísica que faz uso da orientação dos minerais magnéticos para determinação da petrotrama de rochas, auxiliando na determinação do sentido de transporte em rochas vulcânicas e sedimentares. O objetivo deste trabalho consiste em determinar o sentido de fluxo das lavas e ignimbritos presentes no CVCC, identificando possíveis centros de emissão e auxiliando na reconstrução paleo-tectônica/vulcânica da região. A metodologia envolveu duas etapas de campo, nas quais foram realizadas descrições de afloramentos, associado a coleta de dados estruturais, faciológicos e amostras orientadas para aplicação da ASM. A caracterização petrográfica e magnética indica Ti-magnetitas como os principais portadores da ASM nas unidades do CVCC. As Timagnetitas se apresentam orientadas com os silicatos, permitindo sua aplicação da ASM. Os resultados direcionais das ASM indicam sentidos de fluxo variáveis para os Ignimbritos Las Mellizas, internos a depressão de Caviahue, com padrão concêntrico e fontes associadas as principais estruturas do CVCC. Em contraste, os Ignimbritos Riscos Bayos apresentam sentidos de fluxo radial em relação a Depressão de Caviahue, sugerindo o limite sul do CVCC como uma potencial área fonte para estes ignimbritos. O grau de soldagem dos depósitos vulcanoclásticos, suas feições estruturais e sentidos de fluxo favorecem a hipótese de uma caldeira para o CVCC, com forte controle estrutural da ZVSA.

The Caviahue-Copahue Volcanic Complex (CCVC), located in the Southern Volcanic Zone (SVZ) of the Andes (Argentina), is one of the most active volcanic centers in the world, with an intense record of effusive and explosive events over the last 6 Ma. The CVCC is formed by the stratovolcano Copahue and the Caviahue Depression, a depressed landform (15 x 20 km) consisting of a putative volcanic caldera. The interior section of Caviahue Depression is marked by the presence of intensely welded ignimbrites (Las Mellizas Ignimbrites), while its outer portion presents a succession of non-welded ignimbrites (Riscos Bayos Ignimbrite). Due to glacial episodes during the Pleistocene, most of the deposits associated with CCVC have been eroded, leading to the need for alternative techniques for the reconstruction of this volcanic center. The anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) is a geophysical technique that uses the orientation of magnetic minerals to determine the fabric of rocks, helping to determine the transport direction in both volcanic and sedimentary rocks. The objective of this work is to determine the flow direction of the lavas and ignimbrites present in the CCVC, identifying possible emission centers and assisting a paleo-tectonic/volcanic reconstruction of the region. The methodology involved two field steps, in which descriptions of outcrops were made, associated with the collection of structural, faciological and oriented samples for AMS analysis. Petrographic and magnetic data points to Ti-magnetites as the main carriers of ASM in CCVC units. Ti-magnetites are well-oriented with silicates, allowing their application to AMS. The AMS directional results indicate variable flow directions for the Las Mellizas Ignimbrites, which are internal to Caviahue depression and present a concentric pattern, usually associated with the main structures of the CCVC. In contrast, the Riscos Bayos Ignimbrites display radial flow directions relative to Caviahue Depression, suggesting the southern rim of CCVC as a potential source area for these ignimbrites. The welding degree of the volcanoclastic deposits, their structural features, and flow directions favor the hypothesis of a volcanic caldera at the CCVC, with strong structural controls associated with the SVZ.