Estudo comparativo entre o vulcanismo máfico monogenético das zonas vulcânicas central e sul dos Andes argentinos

Abstract

Os vulcões monogenéticos estão entre as morfologias vulcânicas mais comuns na Terra. Sua gênese está relacionada à erupções de pequenos volumes de magma, normalmente básicos a intermediários, em curtos períodos eruptivos e associados com sistemas de alimentação relativamente simples. Entre os ambientes onde podem ocorrer o vulcanismo monogenético, destacam-se duas áreas, ambas localizadas nos Andes Argentinos: região de Zapala-Loncopué, na Província de Neuquén, porção Central da Zona Vulcânica Sul (CZVS) e região sul do Altiplano Puna, localizado na Zona Vulcânica Central (ZVC), na Província de Catamarca. Utilizando um Sistema de Informação Geográfica (SIG), a presente tese estabelece um conjunto de dados de vulcões monogenéticos na região de Zapala-Loncopué, sendo identificado 335 vulcões distribuídos em nove aglomerados, determinados e agora conhecidos como Campo Vulcânico de Zapala, caracterizados pela predominância de cones de escórias, seguidos por vulcões freatomagmáticos. Esses vulcões mostram associação com lineamentos estruturais e maior densidade de ventilações ao sul do Vale de Loncopué, relacionada à subducção da placa de Nazca sob a placa Sul-Americana. A evolução do vulcanismo monogenético na região indica um declínio na atividade ao longo do tempo. Comparado ao Altiplano Puna, a CZVS se destaca pela maior densidade de ventilação e número de formas de relevo freatomagmáticos, refletindo diferenças na estrutura crustal e clima entre as regiões. Do ponto de vista petrogenético, considera-se que a evolução complexa do vulcanismo na ZVC seja um dos melhores exemplos mundiais para o entendimento de processos ígneos atuantes em arcos vulcânicos. Deste modo, dados de campo combinados com análises geoquímicas, isótopos de Sr- Nd e modelagem petrogenética, obtidos na ZVC na região de Antofagasta de La Sierra e Pasto Ventura, ainda pouco estudados, serviram de base para a discussões petrogenéticas vinculadas a este tema. Os resultados obtidos nesta tese, apoiam a cristalização fracionada de um reservatório EMI/EMII-OIB como um processo importante para o desenvolvimento desses magmas. As modelagens sugerem que a assimilação foi um fator importante na evolução das amostras estudadas, especialmente na região de Pasto Ventura. Nossas análises também revelam diferenças contrastantes e tendências composicionais entre Pasto Ventura e Antofagasta de La Sierra, principalmente nos valores de #MgO e elementos traços, essas diferenças também são expressas em diagramas tectônicos, e provavelmente refletem a importância diferencial da assimilação e heterogeneidade da fonte.

Monogenetic volcanoes are among the most common volcanic landforms on Earth.Their genesis is related to eruptions of small volumes of magma, typically basaltic to intermediate, in short eruptive periods and associated with relatively simple feeding systems. Among the various environments where monogenetic volcanism can occur, two areas stand out, both located in the Argentine Andes: the Zapala-Loncopué region, in the Neuquén Province, Southern Volcanic Zone of the Andes (CSVZ) and the southern region of the Puna Plateau, located in the Central Volcanic Zone (CVZ), in the Catamarca Province. Using a Geographic Information System (GIS), this thesis establishes a dataset of monogenetic volcanoes in the Zapala-Loncopué region, identifying 335 volcanoes distributed in nine clusters, now known as the Zapala Volcanic Field (ZVF), characterized by the predominance of scoria cones, followed by phreatomagmatic volcanoes. These volcanoes show an association with local and regional structural lineaments and higher vent densities to the south of the Loncopué Trough, related to the subduction of the Nazca plate beneath the South American plate. The evolution of monogenetic volcanism in the region indicates a decline in activity over time. Compared to the Puna Plateau, the ZVF stands out for its higher vent density and number of phreatomagmatic landforms, reflecting differences in crustal structure and climate between the regions. From a petrogenetic point of view, the complex evolution of volcanism in the CVZ is considered one of the best global examples for understanding igneous processes in volcanic arcs. Thus, field data combined with geochemical analyses, Sr-Nd isotopes, and petrogenetic modeling, obtained in the CVZ in the Antofagasta de La Sierra and Pasto Ventura regions, still poorly studied, have served as a basis for petrogenetic discussions related to this topic. The results obtained in this thesis support fractional crystallization from an EMI/EMII-OIB reservoir as an important process for the development of these magmas. The modeling suggests that assimilation was an important factor in the evolution of the studied samples, especially in the Pasto Ventura region. Our analyses also reveal contrasting compositional differences and trends between Pasto Ventura and Antofagasta de La Sierra, mainly in #MgO values and trace elements. These differences are also expressed in tectonic diagrams and likely reflect the differential importance of assimilation and source heterogeneity.