Curso - taller

Reconocimiento de secuencias volcanicas"

Quito - Ecuador - 2006

Curso - taller

Reconocimiento de secuencias volcanicas"

Quito - Ecuador - 2006

Cartilla de texturas volcanicasCartilla de texturas volcanicas

Por

YProf. Dr. Christoph Breitkreuz, TU Bergakadamie Freiberg, Alemania

Dr. Marcelo Arnosio, Universidad Nacional de Salta, Argentina

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTAUNIVERSIDAD NACIONAL DE SALTA

Organismos e instituciones que colaboranOrganismos e instituciones que colaboran

La cartilla presenta una seleccin de texturas volcnicas, las cuales consideramos importantes para reconocer y distinguir los principales tipos de rocas volcnicas, especialmente aquellas texturas de cuerpos subvolcnicos y subaereos de alto contenido de slice. La seleccin de las texturas se bas en la experiencia de los autores durante muchos aos de trabajo en el campo, bajo el microscopico y en las aulas. Esta cartilla est lejos de ser una gua completa, debido al extenso y variado expectro de texturas volcnicas existentes. Los siguientes libros contienen una amplia variedad de texturas, con sugerencias bibliogrficas que ser de gran utilidad para quienes requieran informacin petrografica de rocas volcnicas. McPhie, J, Doyle, M and Allen, R (1993): Volcanic Textures - A guide to the

interpretation of textures in volcanic rocks. Hobart, CODES Univ. Tasmania, 196pp.

Gifkins, C Herrmann, W and Large, L (2005): Altered volcanic rocks: a guide to description and interpretation, CODES Univ. Tasmania, 275pp.

Contenido pgina Texturas primarias de fragmentos y de agregados volcnicos

- Morphologa de vesculas 3 - Pomez bandeada 5 - Engolfamiento y fragmentacin de fenocristales 13 - Fragmentacin de vdrio semicristalizado 15 - Texturas de fragmentos de bajo contenido de slice 17 - Fragmentos "coliflor", lapilli acrecionados y envueltos 19

Texturas deposicionales de piroclastitas - Deposito de cada 21 - Deposito de erupcin fretica 23 - Deposito de ground surge 25 - Ignimbrita 27 - Deposito de flujo de bloques y ceniza 35

Texturas de lavas y domos de alto contenido de slice

- Vesiculacin (second boiling) 37 - Brechas freticas 39 - Texturas de matrz 41

Texturas que se forman durante el enfriamiento de cuerpos (sub-)volcnicos

- Esferulitas radiales 43 - Arquitectura de litofisas 45 - Litofisas microcistalinas 47 - Litofisas formadas por solucin 49 - Cristalisacin en fragmentos juveniles 51

Alteracin diagentica/hidrotermal de texturas volcnicas

- Pseudo-trizas vtreas 55 - Fragmentos pumiceos alterados 57

p. 3 MORFOLOGIADE VESICULAS

Las vesculas se generan a partir de la exolucin de voltiles (H O, CO ). La forma, tamao yabundancia de vesculas depende del contenido inicial de voltiles del magma y viscosidad,descompresin durante el ascenso del magma, coalescencia de vesculas y deformacin porflujo o por compactacin. En un mismo depsito pueden coexistir fragmentos juveniles condiversas morfologas de vesculas.

Fotomicrografa (A): Detalle de las variaciones en la morfologa y tamao de las vesculas en unfragmento pumiceo contenido en una ignimbrita de composicin global andestica (lacomposicin del vdrio es rioltica: 75 % SiO ).

Procedencia: Centro Volcnico El Morro, Cadena Volcnica Transversal del Quevar, provincia deSalta (Argentina).Composicin:Andestica.

2 2

2 A) Nicoles paralelos.Fotomicrografa B): Detalle de vesculas tubulares. B) Nicoles paralelos.

AB

0,2 mm0,2 mm

0,2 mm

1 cm

fraccin marrnfraccin negra

fraccin blanca

p. 5 POMEZ BANDEADA

Fotografa A): Fragmento de pmez bandeada cortado en una seccin paralela a su ejelongitudinal. Se observan tres bandas denominadas fraccin blanca, marrn y negra. Lasfracciones marrn y negra forman bandas continuas, mientras que la fraccin blanca formabandas lenticulares discontinuas. En todas las bandas la composici n global es andes tica, lacomposici n de las fases minerales se mantiene constante, variando unicamente la composicionde la pasta vitrea, de rioltica en la banda blanca a dactica en las otras. Las caracter sticastexturales y las variaciones de composci n que ocurren s lo en la pasta v trea son generadas porprocesos de cizallamiento del magma andes tico con las paredes del conducto de emisi n y nopor un evento de mezcla de magmas.

Fotomicrografas B y C): Muestran la alternancia y contacto entre las distintas fracciones de lapmez bandeada, las diferencias en el contenido y grado de fragmentaci n de los cristales deplagioclasa (Pl), biotita (Bt) y hornblenda (Ho) y la coloraci n de cada banda. B) Nicolesparalelos. C) Nicoles cruzados.

Procedencia: Volcn Chimpa, Puna Septentrional, provincia de Salta (Argentina).Composicin:Andestica.

A

fraccin

blanca

fraccin

blancafraccin

negra

fraccin marrn

Pl

Pl

Pl

Ho

B

0,5 mm

fraccin

blanca

fraccin

blanca

fraccin

negra

fraccin marrn

Pl

Pl

Pl

Bta

Ho

0,5 mm

C

p. 7 POMEZ BANDEADA- FRACCION BLANCA

Fotomicrografa A): Detalle de un cristal de biotita (Bt) con estructura en domin. Nicolesparalelos.

Fotomicrografa B): El fenocristal de plagioclasa (Pl) ha sido totalmente fragmentado, aunqueconserva parte de sus bordes cristalinos originales (flechas). Nicoles cruzados.Fotomicrografa C): Imgen de la fraccin blanca de la pmez bandeada tomada conmicroscopio electrnico de barrido. Muestra la morfologa tubular de las vesculas (V) en un corteparalelo al eje mayor del clasto de pomez bandeada.Procedencia: Volcn Chimpa, Puna Septentrional, provincia de Salta (Argentina).Composicin:Andestica.

Bt

A

0,5 mm

Pl

Bt

B

B

V

V

0,5 mm

C

p. 9 POMEZ BANDEADA- FRACCION MARRON

Fotomicrografas A y B): La fraccin marrn se distingue de las otras fracciones por el elevadocontenido de cristales fragmentados de plagioclasa (Pl), biotita (Bt) y hornblenda (Ho). A) Nicolescruzados. B) Nicoles paralelos.Fotomicrografa C): En una seccin perpendicular al eje longitudinal del clasto de pmez, laimagen tomada con microscopio electrnico de barrido, muestra que la morfologa de lasvesculas (V) es irregular. En seccion paralela (fotomicrografas A y B) se oberva que lamorfologa es elongada.

Procedencia: Volcn Chimpa, Puna Septentional, provincia de Salta (Argentina).Composicin:Andestica.

QzPl

Pl

Bt

Ho

Ho

A

0,5 mm

VPl

Pl

Ho

Ho

B

V

V

C

0,5 mm0,5 mm

p. 11 POMEZ BANDEADA- FRACCION NEGRA

Fotomicrografas A y B): La fraccin negra se distingue de las otras fracciones por la disminucinde la proporcin modal de minerales y en particular, la de minerales mficos (biotita yhoornblenda, Ho) en relacin a plagioclasa (Pl). A) Nicoles paralelos, B) Nicoles cruzados.Fotomicrografa C): La imagen obtenida con microscopio electrnico de barrido, en seccinparalela al eje longitudinal del clasto de pmez bandeada (flecha), muestra la morfologa irregularde las vesculas (V).Procedencia: Volcn Chimpa, Puna Septentrional, provincia de Salta (Argentina).Composicin:Andestica.

P

P

Qz

Qz

Pl

Pl

A

0,5 mm0,5 mm

Qz

Qz

Pl

Pl

Ho

B

C

V

V

V

0,5 mm

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BC

C

L

L

P

P

0,2 mm

A

C

C

L

L

P

P

0,2 mm

p. 23 DEPOSITO DE ERUPCION FREATICA

Fotomicrografas A y ): Muestran la textura de un depsito originado por una erupcin freticacaracterizado por la ausencia de material juvenil. El depsito est compuesto en mayorproporcin por fragmentoslticos de composicin volcnica (Lv) y de origen sedimentario (Ls), englobados en una matriz degrano fino, no diferenciable bajo el microscopio, aunque representara material no juvenilintensamente fragmentado por la explosin fretica.

B

fragmentos de cristales de cuarzo (Qz), plagioclasa (Pl) y biotita (Bt) y

A) Nicoles cruzados. B) Nicoles paralelos.

Procedencia: Campo Geotrmico Tocomar, Cadena Volcnica Transversal del Quevar, provinciade Salta (Argentina).

PP

Ls

Lv

A

Pl

Qz

Bt

0,5 mm0,5 mm

Pl

Bt

B

Ls

Lv

Pl

Qz

Bt

0,5 mm0,5 mm

p. 25 DEPOSITO DE GROUND SURGE

Fotomicrografas A y B): En seccin delgada, el depsito de muestra una buenaseleccin de sus componentes pumiceos (P) y lticos volcnicos (Lv) vtreos con fracturasperlticas y sedimentarios (Ls). Debido a que el magma rioltico que produjo la erupcin nocontiene cristales, los fragmentos de cristales de plagioclasa (Pl) y biotita (Bt) que se observancorresponden a la roca de caja (ignimbrita Aguas Calientes). A) Nicoles paralelos. B) Nicolescruzados.

Fotomicrografa C): Detalle en el cual se observa la escasa a nula proporcin de matriz entre losfragmentos pumiceos (P) y ltico sedimentario (Ls). Nicoles paralelos.

Procedencia: Campo Geotrmico Tocomar, Cadena Volcnica Transversal del Quevar, provinciade Salta (Argentina).Composicin: Rioltica.

ground surge

A

PLv

Lv

Ls

Pl

Bt

0,5 mm

Qz

Qz

B

C

Ls

Lv

Lv

P

Pl Bt

P

P

P

Ls

0,5 mm

0,2 mm0,2 mm

p. 27 IGNIMBRITA

Fotomicrografas Ay B): Muestran la textura de un depsito ignimbrtico formado por fragmentospumiceos (P), contenidos en una matriz constituida por cristaloclastos de cuarzo (Qz),plagioclasa (Pl) y biotita (Bt), trizas vtreas (TV) y ceniza fina vtrea (de color marrn claro) querellena los intersticios entre los componentes mencionados. En los fragmentos pumiceos lasvesculas son subesfricas a ligeramente elongadas. En la fotomicrografa B se observa que elmaterial vtreo (pmez y trizas vtreas) no ha sufrido desvitrificacin. A) Nicoles paralelos. B)Nicoles cruzados.

Fotomicrografa C): Detalle del agregado vtreo de grano fino que forma la matriz. Las trizasvtreas (TV) poseen las formas tpicas de "X" e "Y". Nicoles paralelos.Procedencia: Fragmento ltico de ignimbrita en brecha ltica asociada al Complejo VolcnicoCerro Blanco, PunaAustral, Provincia de Catamarca (Argentina).Composicin: Dactica.

P

P

Qz

Qz

Pl

TV

A

0,5 mm

C0,2 mm0,2 mm

Qz

Qz

Pl

Bt

B

0,5 mm

p. 29 IGNIMBRITA(Continuacin)

Fotomicrografas A y ): Textura general de un depsito ignimbrtico enriquecido en fragmentoslticos (L) de origen sedimentario, con menor proporcin de fragmentos pumiceos (P), en unamatriz afectada por cristalizacin por fase vapor, en la cual se observan cristaloclastos de cuarzo(Qz), plagioclasa (Pl) y biotita (Bt).A)

Procedencia: Complejo Volcnico Pairique, Puna Septentrional, Provincia de Jujuy (Argentina).Composicin: dactica.

B

Nicoles cruzados. B) Nicoles paralelos.

LL

L

P

Pl

Pl

QzBt

0,5 mm

L

L

L

P

Pl

Pl

QzBt

0,5 mm

A

B

p. 31 MATRIZ DE IGNIMBRITAENRIQUECIDAEN CRISTALES

Fotomicrografas A y B): La matriz de esta ignimbrita est enriquecida en cristaloclastos deplagioclasa (Pl), biotita (Bt) y cuarzo (Qz), en relaci n a los fragmentos pumiceos. Estacaracterstica puede ser atribuida a: 1) p rdida de material vtreo de tama o ceniza porelutriaci n durante el emplazamiento del flujo pirocl stico, 2) erupci n de un magma con elevadocontenido de cristales y 3) la combinaci n de ambos procesos. A) Nicoles cruzados. B) Nicolesparalelos.

Procedencia: Ignimbrita intracaldera, Caldera Vilama, Altiplano-Puna, provincia de Jujuy(Argentina) - Bolivia.Composicin: Dactica.

AB

Qz

Qz

Bt

Bt

Pl

Pl

0,5 mm0,5 mm

0,5 mm0,5 mm

p. 33 BASE DE GRANO FINO EN IGNIMBRITA

Fotomicrografas A y B): El depsito, ubicado en la base de una unidad ignimbrtica, estenriquecido en componentes densos, principalmente cristales de plagioclasa (Pl), biotita (Bt) yhornblenda (Ho). Los fragmentos de cristales que poseen una morfologa tabular, como los debiotita, adoptan una disposicin imbricada, producto del elevado cizallamiento en la regin basaldel flujo. Otro componente corresponde a un fragmento ltico (L). A) Nicoles paralelos. B) Nicolescruzados.

Fotomicrografa C): Detalle de la fotomicrografa A. Los componentes densos (cristales y lticos)estn contenidos en un agregado fino de aspecto terroso, formado por material vtreo de tamaoceniza fina, en el cual se observan trizas vtreas (TV) y escasos fragmentos pumiceos (P).Nicoles paralelos.

Procedencia: Volcn Chimpa, Puna Septentrional, provincia de Salta (Argentina).Composicin:Andestica.

A

Bt

Bt

Pl

Qz

Ho

L

0,5 mm

0,2 mm0,2 mm

TV

TV

P

Bt

C

0,5 mm

P

B

Bt

Pl

Bt

Qz

Ho

L

p. 35 DEPOSITO DE FLUJO DE BLOQUES Y CENIZA

Fotomicrografas A y ): Textura general de un depsito de flujo de bloques y ceniza compuestapor fragmentos lticos (L; delimitados por una linea entrecortada), subangulosos asubredondeados, englobados por una matriz de tamao ceniza. Todos los bloques poseentextura porfrica con fenocristales de plagioclasa

Fotomicrografa C): La matriz est formada por fragmentos de cristales correspondientes a lasmismas fases minerales observadas en los bloques y un agregado de grano muy fino, de colorterroso, no diferenciable bajo el microscopio, producidos por la atriccin entre los bloquesdurante el flujo.Procedencia: Centro Volcnico El Morro, Cadena Volcnica Transversal del Quevar, provincia deSalta (Argentina).Composicin: Andestica.

B

(Pl), hornblenda oxidada (Ho), biotita (Bt) yopacos (Op), dispuestos en una pasta criptocristalina. Esta caracterstica refleja la naturalezamonolitolgica de esta variedad de depsito.A) Nicoles paralelos. B) Nicoles cruzados.

Nicoles paralelos.

A

L

L

Op

Op

Pl

Pl

Ho

BtL

L L

L

L

0,5 mm

BL

L

Pl

Pl

Ho

BtL

matriz

0,5 mm

C

Pl

Pl

Pl

Bt

0,2 mm

Op

L L

L

L

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(2

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p. 51 CRISTALISACION EN FRAGMENTOS JUVENILES

Fotomicrografa A): Detalle de esferulitas radiales (flechas) desarrolladas en un fragmentopumiceo en una ignimbrita que no est soldada ni compactada. La cristalisacin ha modificadocompletamente la textura original del fragmento pumiceo. Otros componentes corresponden aplagioclasa (Pl), biotita (Bt) y cuarzo(Qz). Nicoles paralelos.

Procedencia: Centro Volcnico Pairique, Puna Septentrional, provincia de Jujuy (Argentina).Composicin: Dactica.

Fotomicrografa B y C): Detalle de esferulita axioltica (B) y en abanico (C) desarrolladas ende una ignimbrita soldada. La esferulita axioltica est compuesta por cristales fibrosos

de feldespato potsico que se desarrollan a partir del centro de la fiamme (indicado por una lneaentrecortada). En la esferulita en abanico los cristales fibrosos de feldespato potscio sedisponen de manera radial a partir de un punto. B y C) Nicoles cruzados.

Procedencia: Grupo Chioyoi, Cerro Coln, provincia de La Pampa (Argentina).Composicin: Rioltica.

fiamme

Bt

A

Qz

Qz

Pl

0,2 mm

B0,2 mm

C

0,2 mm

matriz

fiamme

esferulita

radial

esferulita

en abanico

ESFERULITAS ESFERICAS RECRISTALIZADAS

Fotomicrografas A): Muestra una ignimbrita con textura eutaxtica. Las fiammes poseenestructuras aproximadamente circulares, que no corresponden a cristales primarios. El recuadroen el centro de la fotomicrografa marca la zona que se detalla en las fotomicrografas B y C.Nicoles paralelos.

Fotomicrografa B y C): Las formas circulares corresponden a esferulitas esfricasrecristalizadas a un agregado equigranular de cristales anhedros de cuarzo. En lafotomicrografa B se observa que las vesculas colapsadas (flechas) han sido deformadas por elcrecimiento de las esferulitas. Esto indica que la esferulita creci por encima de la temperatura detransicin del vidrio, lo cual evidencia que el vidrio de la fiamme se comport como un fundidoviscoso. B) Nicoles paralelos. C) Nicoles Cruzados.Procedencia: Grupo Choiyoi, Cuenca Neuquina, provincia de La Pampa (Argentina).Composicin: Rioltica.

A

0,5 mm

fiamme

0,2 mm0,2 mm

0,2 mm0,2 mm

C

B

p. 55 PSEUDO TRIZAS VITREAS

Fotomicrografa A): Se observa en esta roca, con desarrollo de fracturas perlticas (flechas),falsas texturas de origen piroclstico como trizas vtreas. Estas son producidas por circulacin defluidos y/o alteracin que modifican parcialmente el vidrio volcnico y, en partes de la estructuracurvada de las fracturas perlticas, originan formas similares a trizas vtreas (TV) con diversasmorfologas. Nicoles paralelos.

Fotomicrografa B): Detalle de fracturas perlticas y formas similares a trizas vtreas. Nicolesparalelos.

Procedencia: Grupo Choiyoi, Cuenca Neuquina, provincia de La Pampa (Argentina).Composicin: Rioltica.

AB

TV

0,2 mm0,2 mm

0,5 mm