242 Revista de la Asociación Geológica Argentina 62 (2): 242- 256 (2007)

ESTRATIGRAFÍA Y CENTROS ERUPTIVOS DE LA REGION DE PAIRIQUE, PUNA JUJEÑA

Pablo J. CAFFE1,2, Miguel M. SOLER1, Beatriz COIRA1,2, Agustín P. CABRERA3, Patrocinio I. FLORES1

1 Instituto de Geología y Minería - Universidad Nacional de Jujuy. Avenida Bolivia 1661, San Salvador de Jujuy (4600). Fax: 0388- 4232957. E-mails:[email protected]; [email protected]; [email protected]; [email protected] 2 CONICET 3 Departamento de Geología Básica. Universidad Nacional de Córdoba. Av. Vélez Sarsfield 1611, Córdoba (5000). E-mail: [email protected]

RESUMEN La región de Pairique en la Puna jujeña, hospeda un importante registro volcánico de edad miocena superior entre ~11,5 a ~6,6 Ma, que incluye unidades tanto piroclásticas como lávicas. Una estructura anular en el sector central de la zona de estudio fue interpretada previamente como la cal- dera de colapso más antigua relacionada al volcanismo cenozoico en la región del complejo volcánico Altiplano-Puna (APVC). En este trabajo se analiza la estratigrafía de la región de Pairique, en función de distinguir los productos de origen caldérico de aquéllos provenientes de otros centros. A partir de las propiedades litológicas y de las distribuciones geográfica y cronoestratigráfica, sugerimos que sólo algunas de las unidades volcáni- cas reconocidas se vinculan con la estructura anular de Pairique. Asimismo, no hay evidencia estratigráfica suficiente para modelar un colapso cal- dérico a lo largo de la misma. Consecuentemente, Pairique se redefine como un complejo volcánico, es decir un centro que experimentó volcanis- mo persistente durante un lapso de tiempo importante (>11.5 a ~10.3 Ma). Su modelo eruptivo deberá ser elaborado a la luz de nuevos datos estructurales y volcanológicos. En esta contribución también se reconocen otras tres zonas de procedencia para algunas unidades antes consideradas como provenientes de Pairique: volcán compuesto Nevado Torona-San Pedro, complejo volcánico Lina y complejo dómico Pairique Grande. Al igual que en el "arco interno" peruano-boliviano, el volcanismo en Pairique ha tenido características composicionales peculiares, donde coexistieron unidades andesíti- cas a dacíticas de tendencia calcoalcalina y volcanitas félsicas de afinidad peraluminosa (con cordierita o granate magmáticos).

Palabras clave: Calderas de colapso, estratigrafía volcánica, Mioceno superior, Pairique, Puna jujeña

ABSTRACT: Stratigraphy and eruptive centers of the Pairique region, Puna Jujeña. The Pairique region of northern Puna hosts an Upper Miocene volcanic record erupted from ~11.5 to ~6.6 Ma, which includes pyroclastic as well as units. A ring structure, which appears in the central zone of the study area, was previously interpreted as the oldest caldera structure rela- ted to Cenozoic volcanism in the broad Altiplano-Puna Volcanic Complex (APVC) region. In this work we characterise the stratigraphy of the Pairique area, in order to distinguish the products of the postulated caldera collapse from those originated in other centers. Based on lithological attributes, as well as geographical and chronostratigraphical distribution, we suggest that only a few units recognised in this area are related to the Pairique ring structure. There is no conclusive evidence to propose a caldera collapse along the latter. Therefore, Pairique is re-defined as a volcanic complex, i.e. a center that experienced persistent volcanic activity during a long span of time, from >11.5 to 10.3 Ma. Its eruptive model will be established when more structural and volcanological data are available. This work also identifies three other source areas for several volcanic rocks which were previously thought as related to the Pairique structure: the Nevado Torona-San Pedro compound volcano, the Lina volcanic complex and the Pairique Grande dome complex. Similar to the "inner arc" of Perú-Bolivia, volcanic rocks in the Pairique region show distinct compositional features, in which calcalkaline basaltic to units coe- xisted with felsic of peraluminous (cordierite- or garnet-bearing) affinities.

Keywords: Collapse calderas, northern Puna, Pairique, volcanic stratigraphy, Upper Miocene.

INTRODUCCIÓN grafía volcánica de la región es poco detalla- menes de material volcánico mioceno y una do, resultado de lo cual han surgido mode- estructura aparentemente caldérica de edad La región de Puna jujeña (22º-24º S) hospe- los de calderas insuficientemente compro- ~11,5 Ma (Coira et al. 1996), que es a menu- da parte de la extensa provincia volcánica bados (veáse discusión en Caffe et al. 2007 y do citada (Coira y Caffe 1999, Lindsay et al. cenozoica de retroarco de los Andes centra- Soler 2005). 2001, de Silva et al. 2006) como la más anti- les (Coira y Kay 2004) que incluye, entre La zona de Pairique, ubicada a ~30 km al gua del complejo volcánico Altiplano-Puna: otras unidades, ignimbritas dacíticas de ori- este-sureste del límite Argentina-Chile-Bo- la caldera del Pairique (Seggiaro et al. 1995). gen caldérico agrupadas bajo el nombre ge- livia (cerro Zapaleri), forma parte de los Otros centros eruptivos del sector fueron nérico de Altiplano-Puna volcanic complex afloramientos más orientales del complejo caracterizados sólo a partir de trabajos de (APVC, de Silva 1989; Fig. 1). A pesar de su volcánico Altiplano-Puna en la Puna norte mapeo geológico de gran escala (Coira et al. importancia, el conocimiento de la estrati- (Fig. 1). Esta área aloja importantes volú- 2004), por lo que muchas unidades fueron Estratigrafía y centros eruptivos de la región… 243

por sedimentitas ordovícicas, aflorantes en ignimbritas y un campo de rellenan la sierra de Lina (Coira et al. 2004) y en la una antigua cuenca que a la postre fue cu- sierra de Olaroz (Fig. 2). Areniscas y fango- bierta por la Ignimbrita . litas terciarias poco consolidadas y suave- mente deformadas, asignadas a la Forma- ESTRATIGRAFÍA ción Peña Colorada (Coira et al. 2004), se VOLCÁNICA apoyan en discontinuidad sobre el basa- mento paleozoico. Estas rocas constituyen En función de la complejidad estratigráfica el único sustrato no volcánico que es cu- reconocida, describiremos primero la estra- bierto por las rocas ígneas del área. Los re- tigrafía de los sectores externos a la estruc- presentantes del volcanismo neógeno tem- tura presuntamente caldérica de Pairique y prano (Mioceno Inferior-Mioceno Medio, luego aquella que caracteriza al bajo y al ani- Caffe et al. 2002) aparecen en la forma de llo de domos superiores. En ambos casos se un pórfido riodacítico que Coira et al. seguirá el orden cronoestratigráfico obser- (2004) correlacionan con el pórfido de Po- vado en el campo, refrendado en algunos quis (12.8 ± 0.5 Ma, Marinovic 1979), el casos por nuevas dataciones o por otras ya cual aflora en pequeños asomos en el río publicadas (Cuadro 1). La interpretación fi- Aguas Calientes (Fig. 2). Las demás unida- nal de la estratigrafía, integrando las diver- Figura 1: Mapa esquemático de parte de la zona des de la zona tienen relación directa con sas unidades a su centro emisor, es tratada volcánica central de los Andes (modificado de Lindsay et al. 2001). Se destacan el límite aproxima- Pairique o con centros eruptivos colindan- en la discusión. do del complejo volcánico Altiplano-Puna (APVC), tes y serán tratadas con más profundidad a los afloramientos de ignimbritas cenozoicas y las lo largo de esta contribución. SECTOR EXTERNO A LA ESTRUC- principales estructuras volcánicas de la región. Los mayores lineamientos corresponden a TURA ANULAR integradas en una estratigrafía volcánica estructuras de rumbo submeridiano, que so- simplificada. Sin embargo, un conocimien- brecorrieron el basamento ordovícico por Lavas Pairique Grande to acabado de la estratigrafía volcánica es encima de las sedimentitas terciarias, pero Agrupa lavas dómicas que afloran a modo indispensable a la hora de identificar even- son poco abundantes. Estructuras transver- de serranía elongada en dirección norte al tos de tipo caldérico, sobre todo en áre-as sales (ONO, NO, NE y E-O) al rumbo sureste del anillo de domos de Pairique (Fig. donde varios centros eruptivos actuaron en principal del orógeno (Fig. 2), en cambio 2). Su base corresponde a una plataforma forma coetánea y en las que las ignimbritas son muy comunes y afectan preferencial- de lavas intensamente foliadas que cubre di- son de difícil correlación por su parecido mente a las rocas volcánicas. rectamente a la Formación Peña Colorada, petrográfico y geoquímico. La zona de estudio se caracteriza además extendiéndose hacia el oeste hasta la zona En esta publicación presentamos el primer por la presencia de una geoforma anular de Corral Blanco, donde aparece como pe- ordenamiento estratigráfico de detalle para con un extremo abierto hacia el sur-suroes- queños asomos bajo unidades más jóvenes. la zona de Pairique y sus alrededores (~780 te (Fig. 2). La estructura, de ~8 km de diá- La mineralogía de estas rocas comprende km2), alcanzado gracias a un nuevo trabajo metro, tiene una zona central deprimida plagioclasa, ortopiroxeno, biotita alterada, de correlación que integra información de denominada Bajo de Pairique y un anillo de escasa hornblenda, óxidos de Fe-Ti y cuar- campo, petrográfica y geoquímica. Sobre tal domos sobreelevado 50 - 700 m (cerros zo ocasional, además de xenocristales de si- base se interpretan las áreas desde las cuales Agua Dulce, Lucha, Lucho, Peña Corral y llimanita, granate y espinelo verde en evi- varias unidades de la zona habrían sido e- Pairique Chico). Al oeste la topografía crece dente desequilibrio. ruptadas. Este conocimiento estratigráfico abruptamente (hasta ~5.900 m s.n.m.) por sustenta otros estudios volcanológicos, geo- el emplazamiento del Nevado Torona-San Ignimbrita Amarilla cronológicos y estructurales (Caffe et al. Pedro, un volcán con forma de serranía e- Aflora en la mitad austral del área de estu- 2007 e inéditos) de la zona. Como Pairique longado en dirección NNO. Al sur de Pai- dio (Fig. 2), cubriendo tanto a la Formación constituye un interesante prospecto epiter- rique aparecen otras geoformas de aspecto Peña Colorada como a las Lavas Pairique mal de Au y Sn (Coira 1990, Seggiaro et al. dómico, que representan un probable cen- Grande. La Ignimbrita Amarilla presenta su 1995), el presente aporte brinda además tro emisor ubicado en el cerro Lina. Lo columna más completa cerca de El Rosal, información de interés para la ponderación mismo ocurre en la zona centro-oriental, donde consiste de dos unidades de enfria- de su potencial como recurso minero. donde se erige un edificio dómico alargado miento. La inferior corresponde a una ig- conocido como cerro Pairique Grande. Al nimbrita blanquecina de espesor muy varia- MARCO GEOLÓGICO noreste, en cerro Morado, se identifica una ble (20 - 5 m), que presenta fragmentos pu- REGIONAL planicie sobreelevada conformada por ro- míceos grises y blancos de gran tamaño (30- cas andesíticas y andesítico-basálticas. Al 100 cm). La superior consta de tres unida- El basamento del área está representado norte, una serie de depósitos reelaborados, des de flujo muy semejantes entre sí, sepa- 244 P. J. CAFFE, M. M. SOLER, B. COIRA, A. P. CABRERA Y P. I. FLORES

Figura 2: a) Mapa geológico de la región de Pairique. Los recuadros insertos indican la posición de las figuras 3 a-d. b) Referencias litológicas y simbología del mapa. Estratigrafía y centros eruptivos de la región… 245

CUADRO 1: Resumen de edades K/Ar y 40Ar/39Ar de lavas y piroclastitas aflorantes en la zona de Pairique Unidad Muestra Localidad Ubicación (Fig. 2) Método Edad ± 2 σ (Ma) Referencia COMPLEJO VOLCÁNICO PAIRIQUE Domos de Pairique Superiores (peraluminosos) Lavas dómicas finales Lava del cerro Lucho PQ01-25 Cerro Lucho NO 1 Ar40/Ar39 10,31 ± 0,04 A Ignimbritas, brechas y aglomerados volcánicos DFBC basal PQ01-71p* Pairique Chico E-2 2 Ar40/Ar39 10,43 ± 0,05 A Lavas, autobrechas y piroclastitas iniciales Lava PQ01-56 Cerro Lucho O 3 Ar40/Ar39 10,75 ± 0,12 B Ignimbrita PQ01-50p* Cerro Lucho O 3 Ar40/Ar39 10,55 ± 0,14 B Lava en bloque PQ02-92L2 Pairique Chico E-1 4 Ar40/Ar39 10,89 ± 0,16 A Inferiores (calcoalcalinos) Lava J-232** Abra cerro Lucha 5 K/Ar 11,2 ± 1,5 C NEVADO TORONA-SAN PEDRO Ignimbrita Cortadera Unidad de enfriamiento superior M-193 Arco Jara 6 Ar40/Ar39 11,1 ± 0,3 B Unidad de enfriamiento inferior PQ01-46p* Puesto Cortadera 1 7 Ar40/Ar39 10,7 ± 0,1 B Riolita Torona Lavas de plataforma PQ01-44 Puesto Cortadera2 8 Ar40/Ar39 11,3 ± 0,3 A OTRAS UNIDADES DE LA ZONA Ignimbritas de Coranzulí **** Loma Blanca F.m. K/Ar 6,60 ± 0,15 D Andesitas de Cerro Morado P20-4*** Cerro Morado F.m. K/Ar 6,7 ± 0,4 C Ignimbrita Vilama Y48 S cerro Solterío F.m. K/Ar 8,49 ± 0,20 E Dacitas Crestones La Negra PQ01-43A Agua Dulce N 9 Ar40/Ar39 8,76 ± 0,06 C Riolita Corral Negro PQ02-115 Corral Blanco 10 Ar40/Ar39 10,89 ± 0,13 A Ignimbrita Coyaguayma PQ01-40p* Piedras Blancas 11 Ar40/Ar39 11,28 ± 0,03 A Ignimbrita Arco Jara PQ01-57p* Arco Jara 6 Ar40/Ar39 11,29 ± 0,16 B Ignimbrita Arco Jara PQ02-112* Patahuasi 12 Ar40/Ar39 11,54 ± 0,09 A DFBC: depósito de flujo de bloques y ceniza. F.m.: fuera del mapa. * Biotita de pómez; el resto biotita de lavas e ignimbritas, excepto en ** (plagioclasa) y *** (roca total). **** Edad propuesta para la Ignimbrita Potreros. A- Caffe et al. (datos inéditos). B- Caffe et al. (2007a). C- Coira et al. (1996). D- Seggiaro (1994). E- Aquater (1979). radas de la unidad infrayacente por depósi- donde alcanza ~160 metros de espesor. Se pero nunca aparece más al norte. Ignimbri- tos reelaborados. Las ignimbritas son ama- apoya sobre un depósito reelaborado (con- tas correlacionables a los depósitos de El rillentas y masivas. Sus fragmentos pumíce- glomerados tufíticos y areniscas tobáceas) Rosal pueden encontrarse saltuariamente, os (4-60 cm) son de color negro (5 %), es- de afloramiento discontínuo (15-30 m de con menor espesor total (3-12 m) y granu- tán bastante alterados y aunque se observan potencia) en el que la Ignimbrita Amarilla lometría más fina (líticos: < 1 cm y < 2 %), aplastados no presentan soldamiento. Al aparece como clastos. Cerca de Pairique cu- alrededor de la estructura anular del Pairi- igual que en la unidad de enfriamiento infe- bre directamente a esta última ignimbrita que e incluso más al norte en cerro Morado. rior, los líticos son escasos (<1 %) y peque- (Figs. 3a y 4, columna 2). La columna co- ños (< 2 cm). La mineralogía de la pómez mienza con una lapillita gruesa de caída (70 Ignimbrita Arco Jara incluye plagioclasa, biotita, ortopiroxeno cm) gradada normalmente, compuesta por Ésta consiste de varios depósitos de flujos parcial o totalmente alterado, opacos y esca- fragmentos dacíticos (1.5 - 0.5 cm) similares piroclásticos no soldados y algunos niveles so cuarzo. a las Lavas Pairique Grande y abundante menores de oleadas piroclásticas y lapillitas El espesor total de la ignimbrita al norte es (70%) pómez (1-3 cm). Continúa con siete de caída. En Arco Jara (Figs. 2 y 3c), esta se- >40 m (Figs. 3a y 4, columna 2), semejante al unidades de flujo (2 - 12 m) que exhiben cuencia cubre una serie de areniscas tobáce- espesor en El Rosal, al sur (45 m). Más al segregación de grandes pómez hacia el as con reelaboración eólica (Fig. 4, columna este, sobre el río Rosario (Fig. 3a) sus niveles techo (Fig. 5a). El tope de la sucesión cons- 5) correlacionables con los niveles retraba- más altos muestran cierto grado de reelabo- tituye un conjunto piroclástico amalgamado jados que cubren a la Ignimbrita Amarilla. ración fluvial, sugiriendo una posición distal. (130 m) color pardo anaranjado, rico (40 %) La Ignimbrita Arco Jara presenta sus mayo- en fragmentos líticos (10-20 cm) de rocas res espesores (>77 m) inmediatamente al Ignimbrita El Rosal dacítico-andesíticas rojizas. sur de Patahuasi (Figs. 3b y 5b) y sus facies Ésta agrupa un conjunto de rocas de mine- La lapillita de caída tiene espesores y granu- más gruesas en Arco Jara (40 m; Fig. 3c). Al ralogía similar a la Ignimbrita Amarilla, bien lometría máxima (líticos: 3 cm; pómez: 8 sureste de Pairique Chico (Fig. 3a) tiene un expuesto en el paraje homónimo (Fig. 2), cm) que crecen en dirección al cerro Lina, espesor de ~4 m (Fig. 4, columna 2), des- 246 P. J. CAFFE, M. M. SOLER, B. COIRA, A. P. CABRERA Y P. I. FLORES

Jara con la Ignimbrita Granada llevó a Coira et al. (1996) a considerarlos como parte de esta última unidad. Sin embargo, las edades 40Ar/39Ar de dos muestras (Cuadro 1), una tomada al sur de Patahuasi (11,54 ± 0,09 Ma) y otra en Arco Jara (11,29 ± 0,16 Ma), permiten situar la erupción de la Ignimbrita Arco Jara ~1,5 Ma antes que la de la Ig- nimbrita Granada.

Dacita Lina Agrupa lavas dómicas, lavas masivas y bre- chosas, así como depósitos de flujos de blo- que y ceniza. Las rocas, petrográficamente indistinguibles entre sí, tienen abundantes fenocristales de plagioclasa, cuarzo, biotita y ortopiroxeno muy alterados, apatita, óxidos de Fe-Ti y ocasional cordierita tabular. Las lavas masivas y brechosas ocupan un campo extenso rodeando por el noreste y sureste a las lavas dómicas más altas ubica- das en el cerro Lina (23º01'S-66º50'O, Fig. 2). En los afloramientos septentrionales in- tercalan depósitos de flujos de bloque y ce- niza de hasta 20 m de potencia, con bloques (35-100 cm) de composición idéntica a las lavas que exhiben diaclasamiento prismáti- co. La Dacita Lina se apoya sobre las unida- des descriptas precedentemente, pero su posición estratigráfica superior es incierta.

Ignimbrita Coyaguayma Esta unidad sobreyace al pórfido de Poquis en el río Aguas Calientes y a la plataforma Figura 3: Detalles del mapa de la Fig. 2. Los números corresponden a las columnas de la Fig. 4. a) A- de Lavas Pairique Grande en la quebrada de rea cerro Pairique Chico - cerro Pairique Grande. b) Area cerro Pairique Chico - Patahuasi. c) Area ce- Patahuasi (Fig. 3b y 6). En su perfil tipo, ~8 rro Lucho - Peña Corral - Corral Blanco. d) Area cerro Morado - río Aguas Calientes - Piedras Blancas. km al noreste del cerro Agua Dulce, com- apareciendo más al norte. lapillitas de caída (100-50 cm) con bloques prende dos unidades de flujo de espesor En Patahuasi (Fig. 4, columna 3), la ignim- dacíticos (5-20 cm) emplazados balística- total 18 m, con hasta 5 % de litoclastos rio- brita consta de cuatro unidades de flujo (2 - mente. La mineralogía de la pómez está líticos y del basamento ordovícico (10 cm 18 m), separadas por depósitos de oleadas compuesta por cuarzo (4-5 mm), plagiocla- promedio). En el sector central del área de piroclásticas (7-30 cm) y por lapillitas de sa, biotita e ilmenita y muy exiguo piroxeno. estudio (Fig. 3b) la ignimbrita es más delga- caída proximales (pómez: 2-6 cm; líticos: 2- La presencia de abundantes (> 5 a 1 %) da (<10 m) y de granulometría más fina 5 cm) de 25-30 cm de espesor. Los depósi- xenolitos ovoidales dioríticos es típica de (líticos < 1% y < 2 cm). La pómez de la tos de flujo muestran gradación inversa de esta unidad. Los fragmentos líticos restan- Ignimbrita Coyaguayma es riolítica y su aso- la pómez (hasta 25 cm) y normal de los tes (80%) son predominantemente conna- ciación mineral peraluminosa, con cuarzo, fragmentos líticos (hasta 10 cm). La unidad tos, de aspecto y composición similar a la plagioclasa, sanidina, biotita, granate y silli- de flujo superior presenta una elevada (15 pómez. Fragmentos de un pórfido (tipo Po- manita (Fig. 7c). Su edad está acotada por %) proporción de estos últimos. En Arco quis), ignimbritas soldadas, escasas andesi- un fechado 40Ar/39Ar (biotita) de 11.28 ± Jara (Fig. 4, columna 5) la sucesión consiste tas basálticas y lavas microgranosas seme- 0.03 Ma (Cuadro 1). de un par de unidades de flujo amalgama- jantes a las del Bajo de Pairique (véase más das en la base (18 m), separadas de una ig- abajo) representan los líticos accesorios y Secuencia volcaniclástica de Patahuasi nimbrita brechosa superior (líticos 20 cm) accidentales. y andesitas intercaladas de 8 m de potencia por un lahar (4 m) y dos La semejanza de los afloramientos de Arco Hacia el sur, este y noreste de Pairique (Fig. Estratigrafía y centros eruptivos de la región… 247 Columnas estratigráficas de detalle. Las Figura 4: mismas están ordenadas en correspondencia con su ubicación en la Fig. 3. Las unidades y subuni- dades están nominadas siguiendo el orden de la estratigrafía que se describe en el texto. 248 P. J. CAFFE, M. M. SOLER, B. COIRA, A. P. CABRERA Y P. I. FLORES

2) aflora una secuencia volcaniclástica gris a rojiza de 35-50 m de potencia (Fig. 5b) que cubre a la Ignimbrita Coyaguayma (Figs. 3b y 3d). Incluye bancos de aglomerados y conglomerados tufíticos, en parte brecho- sos, así como areniscas tobáceas de 3-10 m de potencia individual, compuestos por material piroclástico y lávico retrabajado en un ambiente fluvial. Intercalados en sus niveles superiores aparecen mantos de andesitas y más esporádicamente algunas tobas de caída (ej.: Fig. 4, columna 3). Trizas y pómez conforman principalmente la matriz de las rocas volcaniclásticas y son composicionalmente semejante a las de las Ignimbritas El Rosal y Arco Jara. Los clas- tos mayores provienen de las lavas Pairique Grande, Bajo de Pairique y Dacita Lina. Las mismas andesitas intercaladas son incorpo- radas como material clástico en los estratos más altos de la secuencia. Inmediatamente al este de Pairique Chico (Fig. 3a) esta unidad exhibe deformación intensa por cizallamiento, con presencia de meso- y megabloques (0,5 a 60 m de largo) andesíticos lentiformes resultantes de la fracturación de las coladas. Andesitas: Se trata de lavas masivas y bre- chosas andesíticas a andesítico basálticas de Figura 5: a) Base de la Ignimbrita El Rosal, en su localidad tipo. Nótense los techos enriquecidos en espesor total muy variable (2 - 96 m) y di- fragmentos pumíceos de gran tamaño en tres unidades de flujo sucesivas (flechas). b) Coladas de an- sectadas por fallamiento, aflorantes al sur y desitas brechosas (A) que se intercalan en los niveles altos de la secuencia volcaniclástica de Pata- huasi (P), la que a su vez cubre a la Ignimbrita Arco Jara (Ig) c) Rampas y lineamiento de flujo de la norte de Pairique (Figs. 3b-d y 5b). Estas Riolita Corral Negro. d) Textura eutaxítica en ignimbrita soldada, con fiames (f) de composición idén- coladas olivino-piroxénicas (orto y clinopi- tica a la Riolita Corral Negro y abundantes líticos dacíticos redondeados (flechas). e) Ignimbrita roxeno), o bien ortopiroxénicas, se encuen- Cortadera (unidad de enfriamiento inferior) en su sección tipo, una típica textura deprimida en finos tran entre las lavas máficas más antiguas de (FDI). f) Depósito lapillítico de caída (LIC) de la Ignimbrita Cortadera, de ~4 m de potencia (barra), intercalado entre dos niveles volcaniclásticos (Sr) de la secuencia volcanosedimentaria del Filo Blanco. la región de Puna norte. Su erupción queda acotada entre 11,28 ± 0,03 Ma, edad de la composición petrográfica de la Riodacita saría, Fig. 2) que podría indicar una posible subyacente Ignimbrita Coyaguayma, y 10,89 Cortaderal incluye fenocristales de cuarzo, zona de emisión. Su mineralogía, integrada ± 0,16 Ma, fechado de lavas iniciales de los plagioclasa a veces disuelta, sanidina engol- por plagioclasa, biotita, cordierita (Fig. 7d) y domos superiores del complejo volcánico fada ocasional, biotita y escasos opacos en ocasionales cuarzo e ilmenita, sugiere cierto Pairique (véase más abajo) que la cubren. pasta vítrea desnaturalizada a un mosaico parentesco petrogenético con volcanitas felsítico incipiente. Algunos sectores exhi- peraluminosas de Pairique (véase abajo). Riodacita Cortaderal ben silicificación importante. La Riolita Corral Negro tiene aspecto de Constituye un amplio campo de lavas, auto- lava vítrea, fuerte foliación de flujo con ple- brechas dacíticas verdosas a amarillentas y Riolita Corral Negro gamientos internos y rampas (Fig. 5c), bre- depósitos de flujos de bloques y ceniza aso- Ésta es una extensa unidad (Fig. 2) que al chas soldadas (Sparks et al. 1993) y autobre- ciados, muy extendido hacia el norte y oeste sureste del Nevado Torona-San Pedro se chas internas, elementos típicos de campos de Pairique (Fig. 2). Sin observarse una base apoya en onlap sobre lavas dómicas de este de lavas silíceas (Henry y Wolff 1992). Sin aflorante, subyacen a ignimbritas y a lavas último, cubriendo a su vez a lavas correla- embargo, en Arco Jara, donde la roca se del Nevado Torona-San Pedro. Los depósi- cionables con las de Pairique Grande. Su es- adelgaza considerablemente hasta casi des- tos de flujos de bloques y ceniza, con blo- pesor es de 220 m en su extremo norte y aparecer, fueron hallados remanentes de ques de hasta 50 cm inmersos en una matriz 260 m en su sección media, donde se reco- una ignimbrita soldada con fiames de com- vitro-cristaloclástica, se pueden observar en noce una sugestiva estructura en forma de posición y textura idénticos a las rocas de as- Puesto Cortadera (15-20 m de espesor). La herradura de 3.7 x 2.3 km (Laguna Comi- pecto lávico (Fig. 5d). Esto sugiere que la Estratigrafía y centros eruptivos de la región… 249

Riolita podría ser una ignimbrita vitrofírica ignimbríticas gris blanquecinas sin soldar, za, tiene abundante material fino y está sol- intensamente soldada, o bien que existieron que en Puesto Cortadera (Fig. 2) correspon- dada. La Ignimbrita Cortadera se distribuye erupciones explosivas acompañantes al em- den a una facies deprimida en finos (Walker alrededor del borde noreste del Nevado To- plazamiento del campo de lavas mayor. Una et al. 1980). Aspectos típicos en ella son: rona-San Pedro y en las cercanías de cerro edad 40Ar/39Ar (biotita) de 10,89 ± 0,18 Ma matriz con escaso material <2 mm (Fig. 5e), Lucho. Donde aflora su base se observa que (Cuadro 1) sitúa su erupción en sincronía niveles lapillíticos basales con estratifica- cubre a la Ignimbrita Arco Jara (Fig. 4, con algunas lavas de los Domos de Pairique. ción cruzada, alineaciones de bloques (hasta columna 5). Una variante facial de esta uni- 20 cm) de material juvenil denso y elevado dad queda representada por un potente (~ 4 Ignimbrita Cortadera redondeamiento del material pumíceo. Ad- m) depósito lapillítico (3-15 mm) de caída, el Esta unidad, de potencia total ~75 m, tiene quiere una apariencia ignimbrítica normal cual está intercalado en la secuencia volcano- dos unidades de enfriamiento. La inferior ~7 km al sur, en Arco Jara (Fig. 3c). La uni- sedimentaria del Filo Blanco que subyace a (60 m) comprende cinco unidades de flujo dad de enfriamiento superior (15 m) es roji- las andesitas de Cerro Morado (Figs. 3d y 5f).

Figura 6: a) Lavas microgranosas del Bajo. Diques dacíticos (flechas), que se correlacionan con los Domos de Pairique, intruyen a las primeras. b) Com- plejo volcánico Pairique. En primer y segundo plano se observan las lavas vítreas (v) y microgranosas (m) del Bajo; al fondo destaca el conjunto de domos de diseño semianular. c) Depósito de flujo de bloques y ceniza integrante de los domos inferiores de Pairique, cubierto por las andesitas del cerro Morado (flecha). d) Dos niveles de flujos de bloques y ceniza (la flecha negra marca la base del más alto) correspondientes a los domos superiores de Pairique. La flecha blanca señala el contacto irregular y erosivo del depósito de la Fig. 6f. e) Bloque de pómez densa con diaclasamiento prismático y estructura en corte- za de pan por enfriamiento brusco; domos superiores de Pairique. f) Estructura clastosostenida en la base de un depósito piroclástico brechoso (domos superiores). g) Depósito de flujos de bloques y ceniza gruesos (domos superiores). Ubicación de las fotos: a) SE cerro Lucho. b) Vista desde Corral Blanco hacia el norte. c) Al este de Piedras Blancas. d-f) Borde oriental del cerro Pairique Chico. g) Borde noroccidental del cerro Pairique Chico. 250 P. J. CAFFE, M. M. SOLER, B. COIRA, A. P. CABRERA Y P. I. FLORES

Todas las facies descriptas presentan dos trata de riolitas porfíricas vesiculadas fluida- micas inferiores de Pairique (véase más tipos de pómez: el más abundante es blan- les, con plagioclasa y biotita, y exiguos cuar- abajo). Como a 10 m de su base las sedi- co, vesiculado y rico en cristales (hasta 20 zo y sanidina engolfada; apatita, circón y mentitas intercalan con la lapillita de caída %), y el otro, marrón, poco vesiculado y po- opacos son accesorios comunes. Las cola- de la Ignimbrita Cortadera (Fig. 5f), su de- bre en cristales (<12 %). Pómez y litoclas- das de lava de plataforma no exhiben su positación debe haber comenzado a ~10,8 tos comparten una misma asociación mo- base en la mayor parte del flanco argentino Ma (edad de la ignimbrita). El final de la dal, compuesta por plagioclasa, biotita y del volcán (Fig. 2), aunque hacia el sector sedimentación, de edad mínima >8,76 Ma, escasos cuarzo, sanidina e ilmenita. Caffe et central pudo observarse que sobreyacen a la queda marcado por la erupción de la unidad al. (2007) acotaron la edad de la Ignimbrita Riodacita Cortaderal. que se describe a continuación. Cortadera (Cuadro 1) entre 10,7 ± 0,1 Ma Una muestra tomada ~3 km al suroeste de (inferior) y 11,1 ± 0,3 Ma (superior), y la Puesto Cortadera arrojó una edad 40Ar/39Ar Dacita Crestones La Negra correlacionaron con ignimbritas de la de- de 11,3 ± 0,3 Ma (Cuadro 1). La edad y Se trata de un conjunto de coladas de lavas presión de Vilama (Laguna Catal), sugirien- estratigrafía observadas sugieren que el Ne- y depósitos de bloques y ceniza dacíticos do una cobertura areal de ~300 km2. vado de Torona-San Pedro es uno de los que afloran principalmente hacia el norte volcanes más antiguos de Puna norte. del anillo de domos de Pairique y, con me- Riolita Torona nor expresión, al suroeste del mismo (Fig. Agrupa lavas y depósitos de flujos de blo- Secuencia volcanosedimentaria del Filo 2). Son muy uniformes en composición pe- ques y ceniza que conforman la plataforma Blanco trográfica, comprendiendo plagioclasa cri- del Nevado de Torona-San Pedro, así como Esta unidad consiste de depósitos de flujos bada, biotita, abundante ortopiroxeno y a las lavas dómicas superiores del volcán. de detritos y volcaniclásticos retrabajados, óxidos de Fe-Ti y escaso cuarzo, en una Los depósitos de flujos de bloques y ceniza así como delgadas ignimbritas riodacíticas pasta vítrea muy fresca. El paquete de daci- (15 m de potencia) cubren a la Ignimbrita que se hallan intercaladas entre aquéllos. La tas y sus variantes piroclásticas cubren a los Cortadera (Fig. 3c) y se intercalan entre secuencia alcanza un espesor de 160 m al domos superiores de Pairique y a la secuen- coladas de lava de plataforma, de espesor norte de Pairique, rellenando un paleovalle cia volcaniclástica del Filo Blanco, alcanzan- estimado >100 m. Las piroclastitas presen- que hoy está disectado por el río Aguas Ca- do un espesor >80 m al noroeste y de 25 m tan bloques con diaclasamiento prismático, lientes (Figs. 2 y 3d). Los depósitos fluviales al sur. Su edad 40Ar/39Ar, obtenida al norte de hasta 1 m de diámetro, con característi- y aluviales consisten de componentes ma- del domo cerro Agua Dulce, es de 8,76 ± cas petrográficas semejantes a las lavas. Se yormente volcánicos y similares a lavas dó- 0,06 Ma (Cuadro 1).

Ignimbrita Vilama (Coira et al. 1996) Aflora en el sector septentrional del área de estudio (Fig. 2) como un delgado (15-18 m) manto ignimbrítico color rosado pálido, moderadamente soldado, con escasos frag- mentos líticos y fiames dacíticos pequeños. La mineralogía consta de plagioclasa, cuar- zo, biotita, clino y ortopiroxeno, hornblen- da y óxidos de Fe-Ti. Soler (2005) propuso Figura 7: que esta unidad de ~8,5 Ma fue eruptada Fotomicrografía de desde la caldera Vilama, distante ~40 km al algunas lavas e ignim- britas peraluminosas de norte de Pairique. la zona. a) Cordierita (crd) tabular de origen Andesitas de Cerro Morado (Coira et al. magmático en lavas 1996) superiores del cerro Lucho. b) Cordierita Este conjunto de volcanitas intermedias y redondeada con núcleo máficas aflora hacia el noreste de Pairique, esqueletal, en lavas del cubriendo varias unidades descriptas más cerro Lucho. c) arriba (Fig. 2). Varían composicionalmente Asociación de granate (gar), biotita y sillima- entre andesitas hipersténicas a andesitas ba- nita (sil) en la sálticas olivínico-piroxénicas e incluyen tan- Ignimbrita to coladas de lava como conos de escorias Coyaguayma. d) Cristal estrombolianos (Cabrera 2005). Coladas euhedral de cordierita en la Riolita Corral máficas y conos que aparecen hacia el sur, Negro. en la quebrada del río Toro (Fig. 2), se co- Estratigrafía y centros eruptivos de la región… 251

rrelacionan tentativamente con esta unidad. del Bajo por debajo de la Riodacita Corta- Brecha Morada Su edad fue determinada en 6,7 ± 0,4 Ma deral (Fig. 3c), cuya edad es >11,3 ± 0,3 Ma De tonalidad violácea a rojiza, esta unidad (Cuadro 1). (pre- lavas de plataforma del Nevado To- aparece tanto hacia el noreste como al nor- rona - San Pedro). oeste de la estructura anular de Pairique Ignimbritas de Coranzulí (Seggiaro 1994) (Fig. 2). Fuera de la misma, ~5 km al nores- Éstas fueron emitidas desde la caldera ho- Diques del Bajo te de Pairique Chico, constituye coladas mónima, distante ~40 km al este-noreste Las lavas del Bajo son intruídas, en los bor- brechosas delgadas (5 m) que se apoyan del área de Pairique. Al sureste del área de des norte, este y oeste, por numerosos sobre la secuencia volcaniclástica de Pata- estudio (Fig. 2) afloran como mesadas dis- diques dacíticos tabulares (Fig. 6a) dispues- husi, mientras que inmediatamente al este contínuas de ~15 m de potencia, que cu- tos en echelon y a veces con formas sigmoi- de la estructura de Pairique (Fig. 3a) es mu- bren en onlap a la Formación Peña Colora- dales. Sus espesores varían de 20 cm hasta ho más potente (67 m). En el borde occi- da. Exhiben suave induración y abundantes ~15 m, más frecuentemente entre 1 y 5 m. dental de esta última (Fig. 3c) cubre a las cristales de plagioclasa, cuarzo, sanidina y Los diques tienen mineralogía y textura Tufitas del Bajo. Su asociación modal está biotita, fragmentos pumíceos muy peque- similares a las de los domos de Pairique. integrada por fenocristales de cuarzo, pla- ños (< 1 cm) y escasos litoclastos del basa- Así, se distinguen petrográficamente dos ti- gioclasa, abundante sanidina y fémicos (bio- mento ordovícico. La edad (K/Ar) asignada pos, uno de tendencia peraluminosa (con tita y ortopiroxeno) bastante alterados. Oca- por Seggiaro (1994) es 6,60 ± 0,15 Ma. plagioclasa, cuarzo, biotita, ortopiroxeno, il- sionalmente aparece cordierita magmática menita, cordierita magmática y escasa sani- esqueletal, fresca y en equilibrio con la pasta. ESTRATIGRAFÍA DE LA ESTRUC- dina) y otro menos peraluminoso (sin cor- TURA ANULAR dierita), correlacionándose con los domos Domos de Pairique superiores e inferiores del anillo de Pairi- La estructura anular de Pairique queda re- Lavas Bajo de Pairique que, respectivamente (véase más abajo). saltada por el emplazamiento de domos a Se trata de bancos dislocados (Figs. 6a y b) favor de la misma. Según la posición estra- de rocas dacíticas porfíricas que en planta Tufitas del Bajo tigráfica y sus características petrográficas forman un sector rectangular elongado al Esta secuencia de tonalidad pardo-oscura y se distinguen tres grupos: NE de ~32 km2 ubicado en el Bajo de escaso espesor (< 15 m) aparece saltuaria- Lavas de Peña Corral y depósitos piroclásticos aso- Pairique (Fig. 2). Las lavas se caracterizan mente (Fig. 2) cubriendo a las Lavas Bajo de ciados: Afloran como una pequeña mesada o por presentar afloramiento abochado (Fig. Pairique en sus bordes oriental (Pairique couleé de ~80 m de espesor (Fig. 3c) que 6a), apariencia erodada y tonalidad verdosa Chico) y suroeste (Corral Blanco). Al oeste cierra la estructura anular por el suroeste. a amarillenta por alteraciones silícea, argíli- (Peña Corral) sobreyace a la Riodacita Ignimbritas brechosas dacíticas ubicadas ca y propilítica que localmente son pervasi- Cortaderal (Fig. 4, columna 4). hacia la base (40 m) también integran la uni- vas. Su aspecto degradado general se debe Los niveles tufíticos de granulometría más dad en Peña Corral (Fig. 4, columna 4). Las tanto a esta alteración como a una intensa fina (limoarcilíticos) presentan delgados (5 lavas pasan lateralmente hacia el sureste deformación de tipo frágil. mm) bandeamientos rítmicos tipo varves, (Fig. 2) a depósitos de flujos de bloques y Entre estas lavas se pueden distinguir petro- mientras que las areniscas son generalmen- ceniza e ignimbritas (50-30 m). Estas volca- gráficamente dos grupos. El primer grupo te masivas. Las tufitas están alteradas por nitas contienen fenocristales de plagioclasa, corresponde a dacitas moderadamente pe- carbonatización especialmente en Pairique ortopiroxeno, biotita, óxidos de Fe-Ti y exi- raluminosas, compuestas por fenocristales Chico, donde se produjo una reacción im- guo cuarzo y son carentes de cordierita de cuarzo, plagioclasa, biotita, ortopiroxe- portante con diques alimentadores de los magmática, al igual que los domos inferio- no, ilmenita y cordierita ocasional, en una domos y con las mismas lavas, formándose res del anillo de Pairique. Sin embargo, a pasta desvitrificada microgranosa a granofí- localmente un pequeño skarn de andradita- diferencia de aquéllos, presentan abundan- rica con abundancia de microlitos orienta- diópsido-epidoto. tes (1 - 5 %) enclaves máficos redondeados dos de plagioclasa y ortopiroxeno. El se- Al microscopio se observa que limoarcilitas (300 - 2 mm de diámetro) que evidencian gundo grupo, predominante hacia el sur del y areniscas finas son muy ricas en material mezcla mecánica (mingling) con magmas Bajo, comprende lavas que carecen de cor- tobáceo fino. La proporción de pumicitos y andesíticos. Las lavas de Peña Corral cubren dierita y que tienen una pasta vítrea mejor fragmentos vítreos pulverulentos alterados a algunas rocas descriptas más arriba (p.ej.: preservada. (arcillas) es elevada, así como cristaloclastos la Ignimbrita Arco Jara o la secuencia volca- Las Lavas Bajo de Pairique se encuentran subredondeados a angulosos (< 1 mm) de niclástica de Patahuasi) y a la Brecha Mora- entre las rocas estratigráficamente más anti- plagioclasa zonal, cuarzo, opacos, biotita y da (Fig. 4 columna 4). guas de la zona. Su base no aflora, pero piroxenos alterados. Los fragmentos líticos Domos inferiores del anillo de Pairique (calcoalcali- como son cubiertas en su extremo sureste (<1 mm) son de dacitas semejantes a las nos): Consisten principalmente de lavas dó- por la Ignimbrita Coyaguayma (Fig. 3b), Lavas del Bajo (microcristalinas y vítreas), micas (100-200 m de espesor) que, con dis- deben ser previas a 11,28 ± 0,03 Ma. Esto andesitas máficas y clastos menos abundan- tribución semianular, siguen la estructura es consistente con la presencia de las Lavas tes de rocas del basamento ordovícico. principal de Pairique (Fig. 2). Apoyan direc- 252 P. J. CAFFE, M. M. SOLER, B. COIRA, A. P. CABRERA Y P. I. FLORES

Figura 8: a) Diagrama TAS (Le Maitre 1989) de clasificación de rocas de la región de Pairique. El área sombreada representa el rango de SiO2 del grupo menos evolucionado (andesítico-dacítico). b) Saturación en Al2O3 de las rocas de la región de Pairique. La flecha indica una probable tendencia de removili- zación de álcalis y CaO por alteración. Los símbolos son los mismos que en a. tamente sobre las Lavas del Bajo, o bien te, refleja el carácter peraluminoso de las (bloques de hasta 3 m) depósitos de flujos sobre las tufitas que cubren a éstas últimas. rocas. Los fenocristales están dispuestos en de bloques y ceniza (30-70 m) que afloran En su margen externo sobreyacen a la una pasta vítrea con abundantes microlitos cubriendo a lavas de los domos inferiores Brecha Morada (Fig. 3a) y a la Ignimbrita El (plagioclasa, ortopiroxeno y cordierita) y en el cerro Pairique Chico (Figs. 2 y 6g) se Rosal (Fig. 3d). Se trata de dacitas porfíricas, variable grado de desnaturalización. correlacionan con este evento. compuestas por fenocristales de plagiocla- a) Lavas y piroclastitas iniciales: Las prime- b) Ignimbritas, tobas, brechas y aglomera- sa, biotita, ortopiroxeno y escasos cuarzo y ras rocas peraluminosas que conforman el dos piroclásticos: Al este de Pairique Chico anfíbol, en pasta felsítica incipiente con anillo dómico superior aparecen como lavas (Figs. 3a y 4, columna 1) aflora una secuen- abundantes microlitos de apatita. Un depó- en bloque (5-50 m de espesor) al este y sur cia que comienza con una ignimbrita basal sito de flujos de bloques y ceniza de 15 m de Pairique Chico, o bien como pequeñas de ~6 m de potencia y tobas de caída aso- de espesor que aflora al norte, extendiéndo- coladas masivas (20-40 m) que coronan la ciadas, que cubren a las lavas en bloque des- se por ~7 km (Fig. 3d), se puede correlacio- estructura anular al suroeste y noroeste. criptas precedentemente. Les sigue una su- nar con las lavas dómicas. Dicha piroclasti- Estos registros suceden a las andesitas de cesión potente (~ 60 m) compuesta por ta (Fig. 6c) presenta grandes fragmentos (10 Patahuasi (Fig. 4, columna 1), así como a las aglomerados y brechas piroclásticas masivas - 150 cm) de pómez densa (vesiculación lavas de Peña Corral, al suroeste. Se caracte- con elementos juveniles composicional- <50 %) y de dacitas (5-40 cm) idénticas en rizan petrográficamente por su abundancia mente similares a las lavas dómicas más jó- textura y mineralogía a las lavas. en ortopiroxeno y baja proporción de cuar- venes (ver abajo). La base es una ignimbrita Una datación K/Ar de una lava de la base zo. La edad de una de las lavas en bloque (10 m) rica en fragmentos líticos de Lavas del cerro Lucha (Cuadro 1) arrojó un resul- ubica este episodio en 10,89 ± 0,16 Ma del Bajo, sedimentitas terciarias y andesitas. tado muy impreciso: 11,5 ± 1,2 Ma (Coira et (Cuadro 1). Hacia arriba, dos depósitos de flujos de blo- al. 1996). Esta edad, desafortunadamente, Al suroeste del cerro Lucho (Fig. 3c) tam- ques y ceniza (2 - 4 m) de base plana y as- no permite determinar el tiempo transcurri- bién se observa una secuencia de rocas pe- pecto caótico y masivo (Fig. 6d), presentan do entre este evento y el que se describe a raluminosas de 120 m de potencia que suce- exclusivamente elementos juveniles poco continuación. de a la Brecha Morada (Fig. 4, columna 6). vesiculados: bloques dacíticos (12-30 cm) y Domos superiores del anillo de Pairique (peralumi- Allí, coladas de lavas y una ignimbrita basal pómez densas (40-75 cm). Por encima, cua- nosos): Este conjunto (Fig. 2) agrupa gran (50 m) de 10,55 ± 0,14 Ma (Cuadro 1), sub- tro bancos brechosos clastosostenidos (Fig. cantidad de rocas que reflejan la compleja yacen a una secuencia de 70 m de espesor 6f) exhiben bases erosivas (Fig. 6d) y una dinámica de edificación del anillo de do- de lavas (10.75 ± 0.12 Ma), depósitos de parte superior fina y matriz-sostén. Compo- mos. Pómez y lavas comparten una minera- flujos de bloque y ceniza con clastos de nentes juveniles poco vesiculados (dacitas y logía compuesta por abundante plagioclasa, hasta 1 m de diámetro y oleadas piroclásti- pómez densas) son predominantes sobre biotita e ilmenita, y variables proporciones cas menores. Al contrario de las rocas aflo- clastos accesorios (Lavas del Bajo y domos de cuarzo, ortopiroxeno y cordierita (Figs. rantes más al sur, este grupo es pobre en inferiores; 5-10 %), mientras que fragmen- 7a-b). Este último mineral, siempre presen- ortopiroxeno y más rico en cuarzo. Gruesos tos accidentales (volcanitas previas y sedi- Estratigrafía y centros eruptivos de la región… 253

mentitas terciarias) constituyen <1 %. Los lavas de los Domos de Pairique (p.e. Lavas y Pairique Chico (Seggiaro et al. 1995, Coira dos depósitos (15 m cada uno) más altos de Peña Corral) y la Ignimbrita Arco Jara (pó- et al. 2004). Los afloramientos al pie del la columna son matriz sostenidos y presen- mez) también forman parte de este grupo Nevado Torona - San Pedro, antes asigna- tan clastos de pómez densas con diaclasa- cuando exhiben texturas de mingling. El gru- dos a la Ignimbrita Granada, corresponden miento prismático, de hasta 2.5 m de diá- po más félsico (Fig. 8a), integrado por el a las Ignimbritas Cortadera y Arco Jara, que metro (Fig. 6e), bloques dacíticos (5-10 %) resto de las rocas de la zona, comprende ma- Caffe et al. (2007) separaron de aquélla utili- de hasta 40 cm de largo y líticos accidenta- yoritariamente dacitas con SiO2 > 67 % (rio- zando criterios geocronológicos y estrati- les escasos (Lavas del Bajo, sedimentitas dacitas) y riolitas bajas en SiO2 (< 72 %). La gráficos. Las características de las piroclasti- terciarias y andesitas). Ignimbrita Coyaguayma presenta composi- tas restantes sugieren múltiples eventos no Salvo las ignimbritas basales, donde predo- ciones leucoriolíticas de alta SiO2 (74-76%). siempre conectados con zonas de proce- minan las trizas vítreas muy vesiculadas, to- Todas las rocas estudiadas pertenecen a la dencia en Pairique. Estas ignimbritas son 3 dos los demás depósitos se caracterizan por serie calcoalcalina de alto K2O. De ellas, el poco voluminosas (<1 a 5 km ) y del tipo la abundancia fragmentos vítreos juveniles grupo máfico tiene tendencia metalumino- relleno de valles, con facies débilmente in- (trizas y pómez densas) poco vesiculados. sa a débilmente peraluminosa entre los duradas y escaso desarrollo areal (Fig. 1). Una datación 40Ar/39Ar (Cuadro 1) de 10,43 miembros dacíticos más evolucionados, Para determinar sus procedencias hemos ± 0,05 Ma, obtenida de uno de los depósi- típico de la serie calcoalcalina (Fig. 8b). Los usado principalmente variaciones granulo- tos de flujo de bloque y ceniza basales, se enclaves máficos, sin embargo, son siempre métricas y de espesor. El parecido petrográ- considera representativa de la edad de este más peraluminosos que lavas con conteni- fico de las piroclastitas o de sus fragmentos grupo de rocas. dos de SiO2 semejante. Las Lavas Peña Co- líticos con determinadas lavas dacíticas y c) Lavas dómicas peraluminosas finales: La rral varían ampliamente en saturación de riolíticas, que por su alta viscosidad y baja construcción de los domos culmina con la Al2O3, reflejo de su hibridización tardía por capacidad de fluencia suelen indicar bocas efusión de lavas dacíticas peraluminosas y mingling. No obstante, los ejemplares más de salida, ha sido utilizado también como autobrechas (Fig. 4, columna 1) que se em- evolucionados y poco hibridizados no se un criterio para identificar el foco eruptivo. plazan a lo largo de la fractura anular al nor- diferencian con los del grupo félsico. Este te, y que constituyen los domos de los ce- último es débil a fuertemente peraluminoso Complejo volcánico Pairique rros Pairique Chico, Agua Dulce, Lucha y (A/CNKmol 1.05-1.59) y exhibe la misma El término complejo volcánico, tal como se Lucho (Figs. 2 y 6a-b). La edad de este even- tendencia calcoalcalina que el grupo máfico lo utiliza en este trabajo, satisface la defini- to queda acotada por una datación (Cuadro (Fig. 8b). Sin embargo, algunas lavas micro- ción de Llambías (2003, p. 169) que lo con- 1) de 10,31 ± 0,04 Ma, tomada sobre lavas granosas del Bajo, los domos superiores, la sidera equivalente a la categoría de grupo. del cerro Lucho. Riolita Corral Negro y la Ignimbrita Coya- Como complemento aclaramos que com- guayma son los únicos representantes de plejo volcánico es un término que puede ser CLASIFICACIÓN GEOQUÍMICA Y magmas que saturaron una mineralogía usado para definir un área de emisión volcá- SATURACIÓN EN AL O 2 3 magmática rica en Al2O3 (cordierita o grana- nica persistente. Esta última se verá refleja- te). Esto permite clasificarlas dentro de una da en una asociación diversa de rocas extru- Los datos geoquímicos de roca total se pre- suite de tipo fuertemente peraluminosa sivas, intrusiones menores relacionadas y sentan sólo con el objeto de clasificar las ro- (Patiño Douce 1999) o como volcanitas tipo sedimentos volcanogénicos derivados de su cas de la zona de estudio. Los análisis fueron S (Chappell y White 2001). Algunas muestras removilización. realizados en el Laboratorio de Geoquímica altamente peraluminosas (A/CNKmol >1.2) Las unidades que integran el complejo vol- del Instituto de Geología y Minería - UNJu, de unidades que no tienen minerales más a- cánico Pairique se listan en orden estratigrá- por el método de Fluorescencia de Rayos X luminosos que biotita (por ejemplo las Ig- fico: (FRX). La metodología analítica aplicada es nimbritas Cortadera y Arco Jara), podrían Lavas Bajo de Pairique: Por su reología y dis- descripta en detalle en Caffe et al. (2002). estar reflejando removilización poseruptiva tribución se interpretan como provienentes Las rocas de la zona comprenden varias de los álcalis y del CaO (Fig. 8b). desde la zona norte del Bajo. Las rocas por- composiciones (Fig. 8a), agrupadas como fíricas con pastas microgranosas y aún gra- dos grandes conjuntos. El grupo menos e- DISCUSIÓN nofíricas, que podrían ser interpretadas tex- volucionado (grupo andesítico-dacítico) a- INTERPRETACIÓN DE LAS ÁREAS turalmente como intrusivos, despliegan evi- barca desde andesitas basálticas con ~55 % DE PROCEDENCIA DEL VOLCA- dentes formas de bancos (Fig. 6a) con ras- SiO2 hasta dacitas con SiO2 <67 %. El mis- NISMO DE PAIRIQUE gos de flujo que sugieren un origen volcáni- mo incluye a las coladas andesíticas de la re- co. A su vez, texturas de enfriamiento brus- gión, a la plataforma de Lavas Pairique En la región existe una gran cantidad de pi- co, como ser la cristalización de microlitos Grande, la Dacita Crestones La Negra, los roclastitas de pequeñas dimensiones, que de ortopiroxeno y plagioclasa orientados enclaves máficos que aparecen en varias de junto a las que integran el anillo de domos previos a la recristalización de la pasta, así las volcanitas, la unidad de enfriamiento fueron previamente agrupadas como dos como la ausencia de litoclastos, sugieren basal de la Ignimbrita Amarilla. Algunas grandes unidades: las Ignimbritas Granada que se trató esencialmente de coladas de 254 P. J. CAFFE, M. M. SOLER, B. COIRA, A. P. CABRERA Y P. I. FLORES

lava y no de ignimbritas muy soldadas. lavas dómicas a lo largo del margen este y desde donde divergieron flujos piroclásti- Tufitas del Bajo: Sus características composi- norte de la estructura terminaron por darle cos tanto hacia el sur como hacia el norte. cionales, texturales y sedimentológicas, la fisonomía actual al complejo. Dacita Lina: La distribución de la platafor- denotan la presencia de un sistema fluvio- El carácter pulsatorio de crecimiento de los ma de lavas y depósitos de flujo de bloques lacustre que se alimentaba de material esen- domos de Pairique supone un largo episo- y ceniza rodeando a los domos (Fig. 2), así cialmente volcánico. La presencia de clastos dio de descarga de magmas peraluminosos como su semejanza desde el punto de vista de andesitas supone conexiones entre el desgasificados. petrográfico, indicaría una emisión desde Bajo y los sectores externos con anteriori- una boca hoy cubierta por estos últimos. dad a la edificación de los domos superio- Complejo dómico Pairique Grande Señalan además la descarga del magma más res. Si bien es difícil establecer a qué episo- Conformado exclusivamente por las Lavas desgasificado, posterior a etapas de frag- dio piroclástico correspondió el aporte de Pairique Grande. La plataforma que subyace mentación violenta, representadas por las material pumíceo y tobáceo, se podría cole- a los domos, aunque de similar composición, ignimbritas. gir que se trató de algún evento eruptivo cubre un campo mucho más extenso que los temprano, tal vez asociado a las Ignimbritas primeros. Dicha plataforma mantiene una Volcán compuesto Nevado Torona-San Arco Jara, Amarilla o El Rosal. relación de aspecto relativamente baja, sugi- Pedro Brecha Morada: Por su distribución areal, riendo una geometría tipo coulee y un com- Riodacita Cortaderal: Este grupo de rocas tie- rodeando la estructura anular, y fundamen- portamiento más fluido de las coladas que la ne un notorio parecido mineralógico con las talmente por su composición peraluminosa integran que las de los domos. Entre otras lavas y piroclastitas de plataforma del vol- (con presencia de cordierita magmática) que razones esto pudo deberse a mayores tasas cán. Su discontinuación en el Bajo de Pai- sugiere un vínculo genético con algunas de erupción durante los episodios iniciales, rique y el gran espesor que tienen bajo la pla- unidades de Pairique, se propone que estas lo que acarreó una menor pérdida de calor y taforma, permite interpretar que represen- lavas fueron eruptadas desde domos en el un descenso del esfuerzo tensil durante el taría uno de los primeros eventos asociados borde norte de la estructura anular. Desde flujo (Fink y Anderson 2000). al crecimiento de dicha estructura volcánica. allí se habrían distribuído en forma de aba- Ignimbrita Cortadera: La unidad de enfria- nico hacia el noreste como hacia el oeste. Complejo volcánico Linaz miento inferior, deprimida en finos, sugiere Domos de Pairique y diques del Bajo: En función Ignimbrita Amarilla: El uniforme contenido una posición próxima al centro eruptivo. A de su semejanza petrográfica, se interpreta de pómez y virtual ausencia de fragmentos su vez, los abundantes bloques líticos simi- que los diques que intruyen a las lavas del líticos en todos los afloramientos dificultan lares a las lavas de plataforma indican rela- Bajo (Fig. 6a) son equivalentes a los conduc- la definición de su polaridad de transporte. ción eruptiva con estas últimas. tos que emitieron a los domos de Pairique. Como los afloramientos no son contínuos Las ignimbritas deprimidas en finos resul- Estos últimos tuvieron crecimientos pulsa- lateralmente, la variación de potencia no es tan de flujos en regímenes muy turbulentos, torios desde etapas tempranas, donde alter- confiable para deducir polaridad. Cierto generalmente asociados a combustión de naron eventos efusivos y piroclásticos. grado de reelaboración evidente cerca de vegetación en la cabeza del flujo (Walker et Las lavas dacíticas que integran los domos Pairique Chico sugiere una posición distal al. 1980), un mecanismo improbable en la inferiores se distribuyen en forma semianu- para los afloramientos septentrionales. Ten- región estudiada. La presencia de una po- lar, lo que expresa su relación eruptiva con tativamente se propone un foco eruptivo tente facies de caída lapillítica a más de 16 la estructura principal del complejo. Al- coincidente con los domos del cerro Lina, km de donde se encuentran las proximales gunos flujos de bloques y ceniza originados de posición intermedia entre las localidades de flujo (Fig. 5f), sugiere que la columna en esta etapa se dirigieron al noreste, relle- antes mencionadas. eruptiva tuvo un importante desarrollo ver- nando un paleovalle hoy disectado por el Ignimbrita El Rosal: En su sección tipo (El tical, acorde a una erupción central de gran río Aguas Calientes. Por su parecido petro- Rosal) esta ignimbrita exhibe rasgos de pro- magnitud. Un colapso de columna desde gráfico y estratigráfico, interpretamos que la ximidad a su centro emisor. Tanto las uni- gran altura o bien el transporte de flujos mesada de Peña Corral integra también par- dades de flujo como el depósito de caída sobre una fuerte pendiente, podrían alter- te de este primer episodio. basal son ricos en fragmentos líticos, exhi- nativamente justificar la turbulencia necesa- Un segundo pulso edificó los domos supe- biendo espesores y granulometrías máximas ria para explicar las características de esta riores, involucrando una actividad aún más que aumentan en dirección a los domos del ignimbrita. extendida alrededor de la estructura anular, cerro Lina. Los depósitos de Ignimbrita El Riolita Torona: Las lavas de plataforma y los cuyo factor común fue la descarga de mag- Rosal hallados alrededor del anillo de depósitos de flujos de bloques y ceniza se ma peraluminoso. La actividad inicial dejó Pairique o más al norte son mucho más del- interpretan ligados a etapas de crecimiento registros volumétricamente poco importan- gados y distales. La variación de espesores, y destrucción gravitatoria de lavas o domos tes. Más tarde, la emisión de importantes combinada con las características texturales del volcán mientras estos aún estaban espesores de ignimbritas y otras piroclasti- de todas sus facies, sugieren que esta unidad calientes. Aunque algunas lavas de platafor- tas brechosas proximales (principalmente se originó de erupciones plinianas o subpli- ma cubren a los depósitos de flujos de blo- en Pairique Chico), así como la efusión de nianas centralizadas en los domos de Lina, que y ceniza, y estos últimos cubren a la Estratigrafía y centros eruptivos de la región… 255

Ignimbrita Cortadera (~10,7 Ma), las eda- depósitos piroclásticos (conos de escorias) En este trabajo, la aplicación de métodos des radimétricas sugieren que parte de la que puedan señalar algún punto de emisión. sencillos de campo y laboratorio y el uso de plataforma (~11,3 Ma) probablemente co- Sin embargo, pueden haber sido eruptadas algunos datos geocronológicos, permitió menzó a edificarse antes que la erupción de desde estructuras distensivas o transtensio- subdividir unidades y remapear piroclastitas esta última. nales, en similitud a otras lavas máficas más antes consideradas parte de dos grandes Los domos más altos del Nevado Torona- jóvenes de zonas vecinas (Cabrera 2005) y unidades: Ignimbritas Granada y Pairique San Pedro también parecen haber sido em- de la Puna (Petrinovic et al. 2006), donde sí Chico. Esta simplificación en el mapeo con- plazados en diferentes pulsos. Mientras al sur pueden reconocerse sus centros eruptivos. dujo a la elaboración de modelos eruptivos la relación de contactos con la Riolita Corral que adolecen de ciertos problemas a la hora Negro sugiere una edad >10,9 Ma, al norte Riolita Corral Negro de comprobarlos desde el registro volcáni- los domos son posteriores a 10,7 Ma, ya que Su parecido petrográfico con algunos do- co. En este sentido, la caldera de colapso de cubren a la Ignimbrita Cortadera y a las rocas mos de Pairique podría sugerir que esta uni- Pairique propuesta por Seggiaro et al. (1995) de plataforma que sobreyacen a ésta. dad proviene de la estructura anular. No puede ser puesta en duda desde la misma Las características geocronológicas y estra- obstante, estas lavas se adelgazan tanto en estratigrafía del área. Por citar algunos, el tigráficas de las diversas facies de la Riolita dirección a Pairique como al complejo vol- modelo caldérico de Pairique presenta los Torona sugieren que el Nevado Torona - cánico Lina. Además, cubren en onlap a la- siguientes problemas estratigráficos: San Pedro involucró la actividad sucesiva de vas dómicas del Nevado Torona - San Pe- a) Ausencia de ignimbritas hacia el bloque varios conductos de emisión alineados. En dro en su mitad austral (Fig. 2). Los mayo- presuntamente subsidente representado consecuencia, el edificio es interpretado co- res espesores son alcanzados alrededor de por el Bajo de Pairique; mo un volcán compuesto (compound volcano, la estructura en forma de herradura que b) Ausencia de brechas de colapso en el Davidson y de Silva 2000). contiene a la Laguna Comisaría (Fig. 2), Bajo, que debieran existir si el bloque caldé- desde donde se interpreta que esta unidad rico efectivamente subsidió (aunque se tra- UNIDADES SIN CENTRO ERUPTI- fue probablemente eruptada. tase de un colapso no eruptivo); VO DEFINIDO c) Existencia de multiplicidad de registros Dacitas Crestones La Negra piroclásticos en posición de extracaldera y Ignimbrita Arco Jara La naturaleza local y discontínua de las su general desconexión con una fuente La variación de espesores de esta ignimbri- coladas y el tipo de depósitos piroclásticos eruptiva situada en la estructura anular; ta no es confiable para caracterizar su pro- presentes (bloques y ceniza), sumados a sus d) Pequeño volumen y reducida distribu- cedencia. Sin embargo, su distribución alre- composiciones dacíticas, implican escasa ción areal de las ignimbritas que sí pudieron dedor del borde oeste de la estructura anu- movilidad y son elementos indicativos de haber tenido su origen en Pairique, insufi- lar de Pairique y la gruesa granulometría de cortas distancias a la fuente eruptiva. Su- cientes para explicar el volumen del supues- sus facies, tanto de flujo como de caída, ponemos un origen a partir de erupciones to colapso. denotan su proximidad a la fuente eruptiva. relativamente coetáneas de magmas proba- Por último, a la redefinición de unidades y Por lo tanto el foco eruptivo podría ubicar- blemente relacionados petrogenéticamente, reconocimiento de centros eruptivos, este se sobre dicha porción de estructura anular, aunque desvinculadas entre sí en lo que a trabajo ha sumado la identificación de rocas o bien en el Nevado Torona - San Pedro. La un centro emisor definido refiere. de mineralogía peraluminosa (Fig. 7) que no presencia de fragmentos líticos de dacitas habían sido citadas previamente dentro del semejantes a las lavas de plataforma del vol- CONSIDERACIONES complejo volcánico Altiplano-Puna. Aun- cán favorecería esta última interpretación. FINALES que de aparición esporádica, ya se sabía de la existencia de volcanitas peraluminosas en Ignimbrita Coyaguayma El estudio de detalle de la estratigrafía vol- Puna austral (toba riolítica de Ramadas, Vi- Esta unidad exhibe mayor granulometría y cánica en una región rica en registros piro- ramonte et al. 1984). No obstante, un mag- espesor hacia el norte de la estructura anular clásticos y lávicos de composición semejan- matismo peraluminoso cenozoico de volú- de Pairique (Piedras Blancas, Fig. 3d). Tanto te y más o menos coetáneos, se revela nece- menes comparables a los de Pairique se co- hacia el sur de ese punto, como al este y nor- sario para interpretar la procedencia aproxi- nocía sólo en el arco interno de la Cordillera este del mismo, los depósitos exhiben rasgos mada de las unidades identificadas. En el Oriental peruano-boliviana, al norte de 20º más distales, adelgazándose considerable- área de Pairique, se han reconocido al me- S (Sandeman y Clark 2004, Morgan et al. mente. La Ignimbrita Coyaguayma fue erup- nos cuatro centros emisores, tales como el 1998). Como en ese segmento de los An- tada desde algún centro probablemente ubi- complejo volcánico Pairique, el complejo des, el volcanismo peraluminoso aquí trata- cado al noroeste del área de estudio. dómico Pairique Grande, el complejo vol- do convive con otro de tipo calcoalcalino cánico Lina y el volcán compuesto Nevado intermedio a máfico, más frecuente en la Andesitas de Patahuasi Torona - San Pedro, cada uno de ellos con región. En el ámbito del arco interno se ha Estas lavas no tienen un centro eruptivo al historias volcánicas diferentes que merecen vinculado la presencia de magmatismo pe- cual ser asignadas, ni quedan remanentes de en el futuro ser evaluadas con profundidad. raluminoso a fusión parcial de protolitos 256 P. J. CAFFE, M. M. SOLER, B. COIRA, A. P. CABRERA Y P. I. FLORES

corticales, favorecida por la intrusión de 11º Congreso Geológico Argentino, Actas 1: tell us about the relative contributions of crust magmas máficos ultrapotásicos y calcoalca- 299-302, San Juan. and mantle to the origin of granite magmas? linos en niveles altos (<15 km) de la corte- Coira, B. y Kay, S.M. 2004. Central Andean plate- En Castro, A., Fernandez, C. y Vigneresse, J.L. za (Sandeman y Clark 2004). La coexisten- au ignimbrites in the Puna Back-arc Ce-nozoic (eds.) Understanding granites. Integrating New cia de ambas suites en Pairique parece volcanic Province (PBVC). IAVCEI General and Classical Techniques, Geological Society, apuntar en la misma dirección, aunque en Assembly 2004, CD-ROM, s-04_ o_02, Pucón. Special Publication 168: 55-75, London. este caso la génesis de magmas peralumino- Coira, B., Caffe, P., Mahlburg Kay, S., Diaz, A. y Petrinovic, I.A., Riller, U., Brod, J.A., Alvarado, G. sos podría involucrar procesos de hibrida- Ramirez, A. 1996. 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