Dataciones radimétricas

Las dataciones radimétricas fueron realizadas mediante el método40_Ar-39_{Ar, debido al}

rango de edades posibles en el CVPM y a la composición de sus lavas traquíticas con conte- nidos abundantes de feldespatos potásicos, los cuales son altamente útiles para este método. Se seleccionaron cuatro muestras para su datación, procurando abarcar tanto lavas moder- nas como antiguas. Se seleccionaron tres muestras del Payún Matrú, una perteneciente a la unidad pre-caldera y ubicada en la parte más baja del perfil de la caldera, por lo cual podría representar a las lavas más antiguas aflorantes en el volcán. Otra muestra correspon- de a la Ignimbrita Portezuelo, la cual marca un evento clave en la evolución volcánica del CVPM. En este caso, la muestra escogida es de fiammes porfíricos con feldespatos alcalinos. La última muestra del Payún Matrú elegida corresponde a una colada traquítica ubicada en el borde norte de la caldera, la cual podría representar a las coladas más recientes. Por último, se seleccionó una lava pre-caldera del campo basáltico situado al este de la caldera, ya que todas las dataciones radimétricas disponibles al momento eran de coladas basálticas situadas al oeste de la misma.

En el CIG fueron preparadas las muestras para su envío al laboratorio radimétrico. Con las muestras del Payún Matrú, se procedió en primer instancia a la trituración, luego a una molienda leve, y a un tamizado para separar los tamaños de grano en los cuales se encontra- ban los fenocristales. Los fenocristales de feldespato alcalino fueron separados de la pasta con una lupa binocular mediante la técnica de picking. Se procuró seleccionar cristales lo más grandes posibles, sin adhesiones de pasta o vidrio, y sin inclusiones ni cribados. Con respecto a la muestra de basalto, el proceso fue el mismo, salvo que se seleccionó pasta vol- cánica, sin incluir fenocristales. Los cristales y fragmentos de pasta fueron enviados para su análisis a la Universidad de Wisconsin-Madison, EEUU.

La muestra basáltica fue molida y tamizada a 250-350 μm, y los fenocristales fueron removidos magnéticamente o por separación por densidad utilizando yoduro de metileno. Los microfenocristales que sobrevivieron a la separación mecánica o pasta con evidencias de alteración fueron removidas por la técnica de picking con un microscopio binocular. Los separados de pasta sin fenocristales fueron pesados y envueltos en paquetes de láminas de 99,99 % cobre, y ubicados en discos de aluminio de 2,5 cm de diámetro con sanidina de la toba Fish Canyon de 28,201 Ma (Kuiper et al., 2008), la cual monitorea la fluencia de neutrones. La muestra y el estandar fueron irradiadas en la Universidad Estatal de Oregon con un reactor TRIGA-type en el instrumento CLICIT (Cadmium-Lined In-Core Irradiation

Tube) por una hora. En el Laboratorio de Geocronología de Gases Raros de la Universidad

de Wisconsin-Madison, fueron calentados incrementalmente paquetes de pasta volcánica de 200 mg utilizando un horno resistivo de alto vacío (double-vacuum) acoplado a un línea de extracción de gases de 300 cm3_.

Antes de introducir las muestras, el horno vacío fue calibrado, midiendo incrementos de 100 °C a lo largo del rango de temperaturas del experimento. En base a esta calibra- ción, las muestras fueron desgasificadas a 550 °C durante 60 minutos de manera de eliminar grandes cantidades de argón atmosférico. Los experimentos automáticos consistieron en la realización de 9 a 10 pasos entre 650 y 1250 °C; cada uno de estos pasos incluyó un incre- mento de la temperatura de 2 minutos, hasta alcanzar la temperatura deseada, la cual fue mantenida por 15 minutos, más 15 minutos más para la extracción de los gases. Los gases emitidos fueron recolectados durante y luego del periodo de calentamiento utilizando tres recolectores SAES C50, dos de los cuales operaron a ~450 °C, mientras que el tercero lo hi- zo a temperatura ambiente. Los análisis de isótopos de Argón fueron realizados utilizando un espectómetro de masas MAP215-50 por medio de un único multiplicador de electrones Balzers SEM-217, y los datos isotópicos fueron calculados utilizando el software ArArCalc versión 2.5 (Koppers, 2002). Las incertezas en las edades listadas en la Tabla 3.1 a), para cada muestra individual, tienen un nivel de confidencia del 95 %, mientras que las constantes de decaimiento utilizadas son las provistas por Min et al. (2000).

Para el análisis de las rocas del Payún Matrú, granos de sanidina fueron empaquetados en aluminio, colocados sobre discos de 1,5 cm de diámetro, e irradiados junto con monitores de flujo durante una hora. Esto fue llevado a cabo en el reactor TRIGA de la Universidad Estatal de Oregon, dentro del instrumento CLICIT (Cadmiun-Lined In-Core Irradiation Tube). Sanidina proveniente de la toba Fish Canyon de 28,201 Ma (Kuiper et al., 2008) fue utilizada como monitor del flujo de neutrones. En el Laboratorio de Geocronología de Gases Raros de la Universidad de Wisconsin-Madison las muestras de sanidina, junto con las muestras de referencia, fueron fundidas utilizando el láser de CO2de 25 Watts siguiendo la metodología

descripta por Smith et al. (2008). La discriminación de masas se consiguió analizando el cociente40_Ar/36_{Ar durante toda la sesión, y fue calculado en relación a una razón}40_Ar/36_Ar

Capítulo 3

Estratigrafía del Campo Volcánico

Payún Matrú

Como se ha mencionado previamente, el campo volcánico Payún Matrú consiste en dos volcanes poligenéticos compuestos (Payún Matrú y Payún Liso), y numerosos conos de es- coria y coladas basálticas situados al este y oeste del Payún Matrú, conformando dos campos basálticos interrumpidos por dicho volcán (Fig. 3.1). El área estudiada abarca una superficie de 1.580 km2_{, con una extensión de 50 km en el sentido E-O (entre 69° 10’ y 68° 55’ O) y 31,6}

km en sentido N-S (entre 36° 33’ y 36° 15’ S) (Fig. 1.3).

3.1. Morfología volcánica

Los volcanes poligenéticos presentan una amplia gama de morfologías. De una manera muy simple, los volcanes poligenéticos pueden dividirse en construccionales, comprendien- do estos a los volcanes compuestos y excavacionales como las calderas (Németh y Martin, 2007; Davidson y Da Silva, 2000).

Un volcán compuesto se define como un edificio construccional relativamente grande y de una vida activa larga (miles de años), que presenta tanto productos lávicos como piro- clásticos, y que pueden hacer erupción a partir de uno o más conductos (Carrasco-Núñez et al., 2010; Davidson y Da Silva, 2000). En esta definición, se incluyen no solo a los clási- cos estratovolcanes y a los volcanes en escudo, sino también a otras morfologías volcánicas más complejas. Dentro de estas morfologías más complejas se encuentran los volcanes com- puestos en forma de escudo (shieldlike), los cuales presentan bajas pendientes, comúnmente con un cráter o caldera en su cúspide, con una gran diversidad de composiciones, y forma- dos esencialmente por lavas y con menor participación de piroclástos (Davidson y Da Silva, 2000).

El volcán Payún Matrú es claramente poligenético, dada la abundancia y variedad de sus productos volcánicos. Como se mencionó anteriormente, presenta en su cúspide una

NE Payún Matrú Payún Liso SE

Campo basáltico oeste

Figura 3.1: Foto del CVPM desde el oeste, mirando hacia el este. Persona a la izquierda de escala.

caldera de 8 km de diámetro. El volcán se eleva 1.800 m aproximadamente por sobre la planicie circundante, con una base de 16 km en sentido E-O, y de 20 km en sentido N-S. Estos valores son aproximados, dado que las suaves pendientes en la base del volcán hacen que el límite entre el volcán y la planicie circundante sea difuso.

El Payún Matrú presenta una forma achatada, con pendientes relativamente suaves en comparación con un estratovolcán, y las erupciones se produjeron a través de varios centros emisores y no a través de un solo conducto central, como ocurre en los típicos estratovolca- nes. Si bien presenta una ignimbrita de amplia distribución, junto con otros depósitos piro- clásticos de menor extensión, el cuerpo del volcán está conformada por productos lávicos. Sobre las bases de las definiciones mencionadas, el Payún Matrú presenta características de más de un tipo morfológico, y posee tanto formas construccionales y excavacionales. Este conjunto de características están de acuerdo con la definición de un volcán compuesto en forma de escudo (shieldlike), con una caldera superpuesta a un antiguo volcán compuesto, y a su vez cubierta por numerosas erupciones posteriores provenientes de varios conductos, que le dan la forma general achatada (Fig. 3.2 a y b).

En un claro contraste, el volcán Payún Liso posee pendientes más pronunciadas, con un cráter central y una forma cónica levemente asimétrica, dado que el sustrato en el cual se asienta va perdiendo altura hacia el sur. Presenta una altura de 1.700 m respecto de su base, la cual tiene aproximadamente de 8 km de diámetro, y un cráter de 1 km de diámetro. Si bien este volcán no se ha estudiado en detalle, puede afirmarse en primera instancia que los productos emitidos aflorantes son principalmente lavas, con menor proporción de rocas

CAPÍTULO 3. ESTRATIGRAFÍA DEL CVPM 33