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Revista de la Asociación Geológica Argentina 66 (1): 271 - 281 (2010)
INTRODUCCIÓN
El cerro Pululus se encuentra en la Puna nor-
te argentina, en el departamento Rincona-
da de la provincia de Jujuy, cerca de la fron-
tera con Bolivia (Fig. 1). Esta zona forma
parte de una provincia volcánica neógena
de gran extensión areal en Argentina, Bolivia
y Chile a lo largo del segmento central de los
Andes Centrales (Coira et al. 1993, Coira y
Kay 2004), dentro de la cual de Silva (1989)
diferenció el Complejo Volcánico Altipla-
REDEFINICIÓN ESTRATIGRÁFICA DE LA IGNIMBRITA
PULULUS (PUNA NORTE): IMPLICANCIAS
VOLCANOLÓGICAS Y METALOGENÉTICAS
Diego FRACCHIA1, Liza POLO2, Pablo J. CAFFE1y Beatriz COIRA1
1CONICET e Instituto de Geología y Minería, Universidad Nacional de Jujuy, Jujuy. E-mail fracchiadiego@yahoo.com.ar.
2Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, Brasil. E-mail lizapolo@usp.br.
RESUMEN
La Ignimbrita Pululus -situada en la Puna norte de Argentina, cerca de la frontera con Bolivia- fue previamente definida como
un escudo ignimbrítico relativamente joven (Plioceno-Pleistoceno) cuya erupción había sucedido por varios millones de años
al colapso de la caldera Vilama. Estas inferencias estaban basadas principalmente en los rasgos morfológicos del cerro Pululus,
localidad en donde aflora la ignimbrita homónima. En esta contribución se presentan argumentos estratigráficos, petrográfi-
cos y geoquímicos que invalidan la existencia de dicho centro eruptivo, y que permiten concluir que la Ignimbrita Pululus es
en realidad la Ignimbrita Vilama, principal unidad eruptada durante el colapso de la caldera Vilama. A partir de ello resulta ne-
cesario rectificar el esquema estratigráfico de la región, por lo que se propone el abandono del término "Ignimbrita Pululus"
y que sus afloramientos sean considerados como parte la Ignimbrita Vilama. Se identificaron además nuevas unidades estra-
tigráficas en el cerro Pululus, de las cuales se describen su posición estratigráfica y características litológicas y petrográficas.
Entre ellas se destaca un intrusivo subvolcánico cuyo emplazamiento produjo una notable estructura dómica en la zona api-
cal del cerro Pululus, al cual proponemos denominar Dacita Pululus. A partir del cambio del esquema estratigráfico propues-
to surgen importantes consecuencias que modifican el conocimiento geológico de la región. Ellas pueden resumirse en: a) la
forma de "escudo" del cerro Pululus sería un carácter sobreimpuesto por deformación (por intrusión) debajo de la Ignimbrita
Vilama, por lo tanto se deja de lado la hipótesis de erupción en escudo; b) se define un nuevo borde topográfico de la calde-
ra Vilama; y c) la mineralización de estaño del cerro Pululus estaría asociada a la intrusión de la Dacita Pululus, hecho que per-
mitiría descartar el modelo metalogenético previo vinculado a la desgasificación de la ignimbrita.
Palabras clave: Estratigrafía, Volcanismo, Puna, Ignimbrita Pululus, Ignimbrita Vilama, Dacita Pululus.
ABSTRACT: Stratigraphic redefinition of the Pululus Ignimbrite (Northern Puna): Volcanological and metallogenic implications. The Pululus
Ignimbrite -located in the north Puna of Argentina, near the international border with Bolivia- was previously defined as a
relatively young (Pliocene-Pleistocene) ignimbritic shield which erupted several millions of years after the collapse of the
Vilama caldera. This conclusion was mainly based on the morphology of the cerro Pululus, the location where the ignimbri-
te crops out. In this contribution we present stratigraphic, petrographic and geochemical arguments which refute the existen-
ce of such an eruptive centre and so give support to the conclusion that the Pululus Ignimbrite is actually the Vilama
Ignimbrite, i.e. the principal stratigraphic unit erupted during the collapse of the Vilama caldera. In order to rectify the strati-
graphic framework of the region, we propose to abandon the term "Pululus Ignimbrite" and to consider their outcrops as
being part of the Vilama Ignimbrite. Some new stratigraphic units in Cerro Pululus were also identified; their stratigraphic po-
sition is here described, as well as lithologic and petrographic characteristics. The most important of these units is a subvol-
canic intrusive -to which we propose to name Pululus Dacite- whose emplacement deformed the Vilama Ignimbrite in the
shape of a dome in the highest zone of cerro Pululus. The proposed change in the stratigraphic framework also bears impor-
tant consequences for volcanological and metallogenic issues in the region. They are summarised in: a) the "shield" shape of
Cerro Pululus is an superimposed character due to intrusion under the Vilama Ignimbrite, then the hypothesis of a central
eruption is no longer valid; b) a new topographic border of the Vilama caldera is defined; and c) the tin mineralization at ce-
rro Pululus is probably associated to the intrusion of the Pululus Dacite, so the previous metallogenic model which linked the
tin to the degassing of the ignimbrite could be discarded.
Keywords: Stratigraphy, Volcanism, Puna, Pululus Ignimbrite, Vilama Ignimbrite, Pululus Dacite.
no-Puna.
El cerro Pululus se destaca sobre el terre-
no que lo rodea como una gran loma o es-
cudo de 150 km2de extensión y 550 m de
desnivel. Está rodeado por numerosas la-
gunas y salares, todas ellas situadas aproxi-
madamente a 4.500 m s.n.m., entre las que
se destacan Vilama (al oeste), Pululus (al nor-
te), Isla Grande (al noreste) y Palar (al sur).
La mayor parte del cerro está formado por
ignimbritas gris-rosadas con abundantes frag-
mentos juveniles y escasos fragmentos líti-
cos, conocidas formalmente como "Ignim-
brita Pululus" (Coira et al. 1996). Hacia el
este y sur los mapas geológicos regionales
(Turner 1982, Coira et al. 2004) muestran
contactos con la Ignimbrita Vilama, y hacia
el norte con la Ignimbrita Salle (Fig. 1).
Las rocas del cerro Pululus se conocen des-
de los trabajos de Sgrosso (1943) y Ahlfeld
(1948). Este último autor las describió como
lavas, y consideró que su edad era probable-
mente Pleistoceno. Turner (1982) también
consideró a estas rocas como lavas; las in-
cluyó en la Formación Galán de edad plio-
cena, ubicándolas estratigráficamente por
debajo de la Formación Lipiyoc (Turner 1978),
unidad de la cual formaban parte los aflo-
ramientos actualmente asignados a las Ig-
nimbritas Vilama y Salle. En el informe de
la empresa Aquater (1979) fueron identifi-
cadas y mapeadas como "ignimbritas del
cerro Pululus", de edad pliocena, e interpre-
tadas yaciendo por encima de las "ignim-
britas de la laguna Vilama" y de las "ignim-
britas del cerro Salle". Estas tres unidades
fueron más tarde definidas y descriptas for-
malmente como Ignimbrita Vilama,
Ignimbrita Salle, e Ignimbrita Pululus por
Coira et al. (1996, 2004). Estos autores
otorgaron a la Ignimbrita Pululus una
edad plioceno-pleistocena, y la ubicaron
dentro de un cuarto ciclo en la evolución
del "Complejo Caldérico Vilama-Coruto".
Los últimos trabajos realizados en el cerro
Pululus corresponden a Polo (2004;
2008), quien realizó estudios petrológicos
de sus niveles ignimbríticos.
En los trabajos mencionados se advierte que
los investigadores interpretaron al cerro Pu-
lulus como una unidad distinta a la unidad
que lo rodea por el este y sur -la Ignimbri-
ta Vilama-, ya sea considerándolo previo o
posterior. Pensamos que esto se debe a la
D. FRACCHIA, L. POLO, P. J. CAFFE Y B. COIRA.
272
Figura 1: Mapa geológi-
co del cerro Pululus y
sus alrededores.
diferencia morfológica: mientras el cerro Pu-
lulus sobresale en el terreno como un escu-
do, las ignimbritas a su alrededor tienen mor-
fología de meseta. A través de un nuevo es-
tudio del área hemos advertido que las ig-
nimbritas en las unidades Pululus y Vilama
son muy similares. Asimismo, que a pesar de
las diferencias morfológicas no existe entre
ellas cambio alguno en la continuidad espa-
cial y estratigráfica. De esta manera, en el
presente trabajo presentamos los argumen-
tos estratigráficos, petrográficos y geoquí-
micos que permiten afirmar que forman
parte de una misma unidad, y sobre dicha
base proponemos el abandono del térmi-
no "Ignimbrita Pululus".
METODOLOGÍA
Se realizaron nuevas visitas al campo para
chequear los contactos estratigráficos seña-
lados en los mapas previos, observar carac-
terísticas litológicas y morfológicas, y tomar
muestras para estudios petrográficos, geo-
químicos y radimétricos.
Los nuevos análisis de elementos mayores
y traza fueron realizados en el Laboratorio
de Fluorescencia de Rayos X del Instituto
de Geología y Minería de la Universidad de
Jujuy (analista: Patrocinio Flores). Se uti-
lizó un espectrómetro secuencial Rigaku
FX2000, provisto de un tubo de anticáto-
do de Rh de 3 kW de potencia, trabajando
a 50 kv y 40mA. Los elementos mayores se
analizaron sobre perlas vítreas preparadas
mediante fusión de la roca a 1000 ºC, uti-
lizando como fundente tetraborato de litio
y logrando una completa homogeneización
del fundido. Los elementos traza se analiza-
ron sobre pellets de polvo de roca, agluti-
nados con metacrilato de metilo y prensa-
dos bajo una carga puntual de 20 Tn. Las
concentraciones de óxidos y elementos se
determinaron a partir del método empíri-
co usual, comparando la muestra problema
con curvas de calibrado preparadas con pa-
trones estándares anhidros o totales homo-
logados por los servicios geológicos de Es-
tados Unidos o de Japón.
La datación radimétrica se realizó sobre una
muestra de biotita separada con un separa-
dor magnético y luego a mano (a fin de des-
cartar eventuales cristales deshidratados) por
el método K/Ar, en el laboratorio comer-
cial Actlabs (Canadá), en donde se obtie-
ne la concentración de K mediante ICP y
se analiza la proporción de Ar por dilución
isotópica en un espectrómetro de gas noble.
GEOLOGÍA DE LA REGIÓN
Gran parte de la región de nuestro interés
está caracterizada por la presencia de la Ig-
nimbrita Vilama, una extensa unidad piro-
clástica de composición dacítica que se con-
sidera asociada al colapso de la caldera Vi-
lama (Soler 2005, Soler et al. 2007). Su edad
ha sido acotada en el lapso 8,5-8,4 Ma (Soler
2005, Soler et al. 2007). En Argentina la
Ignimbrita Vilama aflora como un extenso
manto, que no supera los 100 m de espesor,
desde Mina Pabellón por el norte hasta el
Complejo Volcánico Pairique por el sur (fue-
ra del mapa en Fig. 1); hacia el este alcan-
za la localidad de Lagunillas del Farallón y
el borde occidental del bloque de Pirqui-
tas, mientras que por el oeste desaparece por
debajo de los volcanes que ofician de lími-
te internacional (cerros Bayo, Vilama, Ne-
gro, y Tinte). En Bolivia tiene amplia exten-
sión hasta poco más allá de los 67º O. Sobre
el límite internacional, entre los cerros Bayo
y Alcoak, aflora en un domo resurgente de
grandes dimensiones (aproximadamente
30 x 10 km), dentro del cual pueden obser-
varse facies más soldadas, de intracaldera
(Soler 2005, Soler et al. 2007).
El sustrato sobre el que se apoya la Ignim-
brita Vilama se observa en forma adecuada
en el sector oriental (Fig. 1). Las principales
unidades que lo forman son la Formación
Acoite (Turner 1964), integrada por sedi-
mentitas marinas ordovícicas, que afloran
en Mina Pabellón y en el bloque de Pirqui-
tas; el Grupo Salta (Turner 1959), integra-
do por sedimentitas continentales cuya edad
general es cretácica inferior-eocena, afloran-
tes en la zona de Mina Bonanza (Coira et
al. 2004); y varias unidades de rocas volcá-
nicas miocenas, siendo las principales: el
Complejo Volcánico Pairique (Caffe et al.
2007); las Ignimbritas Granada (Aquater
1979, Coira et al. 1996) y Lagunillas (Soler
2005, Caffe et al. 2008); y algunas lavas y pi-
roclastitas de los cerros Caucani, Colorado
y Solterío (Ramírez et al. 2008).
Por encima de la Ignimbrita Vilama se em-
plazan varios centros volcánicos andesíti-
cos y dacíticos (Fig. 1). Algunos de ellos for-
man parte de la etapa de postcolapso de la
caldera Vilama (Fracchia 2009). También se
identifican tres unidades piroclásticas: las
ignimbritas Salle, Bonanza (Coira et al. 1996)
y Panizos (Ort 1993). La primera de ellas
está asociada a la etapa de postcolapso de la
caldera Vilama, mientras que las otras dos
al colapso de sendas calderas vecinas.
GEOLOGÍA DEL CERRO
PULULUS
El cerro Pululus es una loma o escudo de for-
mas relativamente suaves, en cuya superfi-
cie afloran ignimbritas asignadas a la "Ignim-
brita Pululus". De acuerdo a los trabajos y
mapas geológicos previos, esta unidad sería
un escudo ignimbrítico dispuesto sobre la
Ignimbrita Vilama en forma concordante a
lo largo de una superficie aproximadamen-
te horizontal. En nuestros trabajos de cam-
po no hemos podido observar dicho con-
tacto a lo largo de la periferia del cerro Pu-
lulus. Por el contrario, hemos observado
que la Ignimbrita Vilama continúa en su-
perficie, pasando lateralmente a la Ignim-
brita Pululus. De esta forma, la Ignimbrita
Vilama no queda sepultada bajo las ignim-
britas del cerro Pululus.
El esquema estratigráfico observado en el
cerro Pululus también resulta distinto al ex-
puesto en los trabajos previos. En la base
de la columna estratigráfica, visible en la cos-
ta sudeste de la laguna Pululus (Fig. 1), se
hallan rocas volcánicas afectadas por inten-
sa alteración hidrotermal, fracturación y ve-
nilleo. Entre ellas identificamos dos unida-
des: "ignimbritas grises", y un depósito de
flujos de bloques y ceniza. La relación estra-
tigráfica entre estas dos unidades es difícil
de catalogar debido a los factores mencio-
nados. El depósito de flujos de bloques y
ceniza se restringe a un pequeño sector den-
tro del área de alteración. Tiene textura clas-
to-sostén, y está formado por clastos an-
gulosos de lavas con fenocristales de pla-
gioclasa y biotita, inmersos en una matriz
Redefinición estratigráfica de la Ignimbrita Pululus… 273
fina completamente alterada. Finalmente,
hacia el oeste del área de alteración y sin me-
diar un contacto claro con los depósitos
piroclásticos se observan rocas porfíricas
de color verde oscuro (probablemente por
alteración propilítica). Todas estas rocas ha-
bían sido previamente asignadas a la Ignim-
brita Salle, la cual se consideraba infraya-
cente a la "Ignimbrita Pululus" (Coira et al.
1996).
Por encima de estas unidades de roca yace
la "Ignimbrita Pululus", que como ya se ex-
plicó, pasa lateralmente a la Ignimbrita Vi-
lama.
En el tope del cerro Pululus hemos adver-
tido la presencia de una pequeña estruc-
tura dómica elongada en sentido NNO-
SSE (Fig. 2), cuyos flancos inclinan apro-
ximadamente 30º. Si bien esta estructura
es morfológicamente un anticlinal, preferimos
no utilizar este término para evitar una con-
notación tectónica. Dentro de la estructu-
ra dómica se observan, de techo a piso: a)
la denominada "Ignimbrita Pululus"; b) un
paquete de "ignimbritas grises" (la misma
unidad que aflora en el área de alteración
de laguna Pululus); y c) un pórfiro dacítico.
En esta localidad las ignimbritas grises se
observan frescas y sin indicios de alteración
hidrotermal, moderadamente soldadas, con
fiamme blancas y abundantes fragmentos
líticos porfíricos de hasta 1-2 cm, conforman-
do un estrato de no más de 10 m de espe-
sor. Por su parte, el pórfiro dacítico está for-
mado por rocas de color gris claro con fe-
nocristales de plagioclasa, biotita, y cuarzo,
e incluye enclaves microgranulares oscuros.
Estas rocas se correlacionan en base a sus
características petrográficas con las rocas
porfíricas de color verde oscuro que afloran
en la costa sur de la laguna Pululus. Propo-
nemos denominar a esta unidad, la cual
no había sido identificada hasta la fecha,
como "Dacita Pululus". Una datación K/Ar
en biotita de esta roca dio como resultado
8,1 ±0,2 Ma (muestra H-03, tomada de la
cima del cerro Pululus: 7,34 % K; 2,283
nl/gr 40Arrad; 43,9 % 40Aratm). A partir de
estos datos consideramos a la Dacita Pululus
como un intrusivo subvolcánico de edad más
joven que la Ignimbrita Vilama.
COMPARACIÓN ENTRE LAS
UNIDADES IGNIMBRITA
VILAMA E IGNIMBRITA
PULULUS
Características petrográficas
A los fines de demostrar la similitud litoló-
gica de las Ignimbritas Vilama y Pululus,
a continuación se hace una descripción con-
junta de las características petrográficas de
mayor representación en ambas unidades.
Las rocas de la Ignimbrita Vilama y de la Ig-
nimbrita Pululus tienen aspecto semejante:
su color en superficie meteorizada es rojizo
hasta grisáceo con tintes violetas, mientras
que en superficie fresca es gris claro con tin-
tes rosados (Fig. 3a). En muestra de mano
se identifican, según su abundancia, plagio-
clasa, biotita y cuarzo; la biotita es muy
característica, pues siempre se presenta muy
oxidada. Los fragmentos juveniles son de
dos tipos. El más común es ligeramente re-
dondeado según formas elipsoidales, de has-
ta 20 o 30 cm de diámetro (excepcionalmen-
te mayor), de color muy claro, y muy por-
fírico (Fig. 3a). No tiene vesicularidad ma-
nifiesta, si bien su forma indica cierto aplas-
tamiento y una consecuente pérdida postde-
positacional de las vesículas. En las facies
más soldadas dichos fragmentos se presen-
tan aplastados como fiamme (en el sentido
de Bull y McPhie 2007) muy cristalinas, en
general de color más claro que el de la ma-
triz. En el otro tipo los fragmentos juve-
niles son siempre aplastados, a veces desfle-
cados, de hasta 20 cm de largo, de color rojo
intenso, menos porfíricos que el anterior
y con fenocristales muy pequeños (Fig.
3a). Los fragmentos líticos son escasos,
aproximadamente 1 % del volumen total
de la roca (pueden llegar hasta 8 % en la
base de algunos afloramientos); la mayor
parte de ellos son sedimentitas ordovíci-
cas.
Al microscopio, la similitud entre rocas de
las ignimbritas Pululus y Vilama es notable
(Figs. 3b y 3c). Ambas son ignimbritas muy
cristalinas, con 40 a 60 % de cristaloclas-
tos. La mineralogía principal está compues-
ta por plagioclasa, biotita, cuarzo y piroxe-
no. La plagioclasa constituye el 40 a 60 %
en volumen del ensamble mineralógico. La
mayor parte de sus cristales son idiomórfi-
cos a subidiomórficos, éstos últimos por re-
sorción de su borde. Casi todos son límpi-
dos, mientras que los cribados son escasos.
Su zonación, a veces imperceptible, puede
ser normal, oscilatoria, o irregular. También
274 D. FRACCHIA, L. POLO, P. J. CAFFE Y B. COIRA.
Figura 2: Vista de la estructura dómica del cerro Pululus desde el SSE (modelo digital de elevacio-
nes, modificado de Google Earth). Para una noción de la escala, considérese que la longitud de la la-
guna Pululus en sentido este-oeste es de 3,1 km.
se presentan en forma frecuente como gran-
des fragmentos angulares (<2 mm) con nú-
cleos y/o zonas de su interior intensamen-
te afectados por procesos de disolución o
resorción, rodeados de un fino sobrecreci-
miento irregular. Le sigue en abundancia
la biotita, formando un 18 a 30 % del total.
Ocurre principalmente en cristales subidio-
mórficos con bordes cribados y/o quebra-
dos. La mayoría se encuentra alterada (pro-
bablemente por deshidratación) a lo largo
de las trazas del clivaje, según un reempla-
zo de pequeños cristales de óxidos de hie-
rro y plagioclasa. También pueden aparecer
cristales con bordes corroídos y rodeados
por una corona de plagioclasa. El cuarzo
constituye entre un 10 y 25 %. Se presenta
en cristales muy fracturados, típicamente
redondeados y/o con engolfamientos, pero
a veces es bipiramidal idiomórfico. El piro-
xeno, tanto rómbico como monoclínico,
aparece hasta en un 5 % (excepcionalmen-
te 10 % en algunas pómez). El ortopiro-
xeno es más abundante, y aparece en cris-
tales idiomórficos a xenomórficos, raramen-
te zonados. El clinopiroxeno está represen-
tado principalmente por augita, con raras
apariciones de pigeonita, y puede presen-
tar inclusiones del ortopiroxeno. Ambos
piroxenos casi siempre tienen desarrollado
un fino borde opacítico, que se atribuye a
alteración por fase vapor. La aparición de
anfíbol es esporádica: como microcrista-
les (<0,02 mm) idiomórficos de color
verde y marrón, siempre asociado a con-
centraciones de minerales máficos en al-
gunos fragmentos de pómez, o como res-
tos de cristales inestables y reemplazados
por coronas de óxidos. Por último, en
forma accesoria se hallan apatita, circón,
allanita y opacos.
La matriz de la roca presenta textura vitro-
cristaloclástica, y muestra desvitrificación
con texturas poiquilítica y microgranofíri-
ca y desarrollo de esferulitas.
Como fragmentos líticos se observan, ade-
más de las sedimentitas ordovícicas men-
cionadas, volcanitas de textura felsítica.
Los dos tipos de fragmentos juveniles men-
cionados tienen la misma mineralogía que
el resto de la roca. Sin embargo, las textu-
ras en cada uno son distintas. Los del pri-
mer tipo son muy porfíricos (50 a 68 %),
tienen fenocristales poco fragmentados, y
su matriz es vítrea y de aspecto finamen-
te granular, homogéneamente desvitrifica-
da, con esferulitas dispersas. En cambio, los
del segundo tipo son menos porfíricos (15
a 20 %), tienen fenocristales muy fragmen-
tados, a veces redondeados, y su matriz es
algo vesiculada y de color muy oscuro (Fig.
3d). Consideramos a los fragmentos juve-
niles del primer tipo como verdadera pó-
mez, fragmentos de magma muy porfírico
y con un porcentaje bajo de vesículas, tal
como es característico en las ignimbritas de
la Puna. Los del segundo tipo también serí-
an pómez, pero como mantienen la misma
composición geoquímica que las anterio-
res (ver más abajo) es probable que su aspec-
to se deba a modificación causada por pro-
cesos de cizalla en el conducto durante la
erupción (cf. Arnosio 2002, Rosi et al. 2004).
Características geoquímicas
Con el objeto de sumar argumentos y así
fortalecer la correlación aquí propuesta se
realizó una comparación geoquímica de las
rocas de ambas unidades. Para ello se utili-
zaron análisis geoquímicos presentados por
275
Redefinición estratigráfica de la Ignimbrita Pululus…
Figura 3: a) Aspecto macroscópico de la Ignimbrita Vilama. A la izquierda, fragmento de la roca típica,
en la que se han destacado con línea de puntos grandes fragmentos juveniles; a la derecha, fragmento de
fiamme roja; b) y c) Microfotografías en donde puede observarse la similitud textural y mineralógica de
ambas unidades; se destacan la opacitización en biotita y ortopiroxeno. La roca en b) fue tomada al sud-
este del cerro Salle, mientras que la c) en el cerro Pululus; d) Aspecto microscópico de las fiamme rojas
(nicoles paralelos); nótese la fragmentación de los cristales y la tonalidad más oscura de la matriz; e)
Aspecto textural de la Dacita Pululus (nicoles cruzados); f) Aspecto textural de las ignimbritas grises.
Coira et al. (1996), Soler (2005) y Soler et al.
(2007). Del primer trabajo se utilizaron los
análisis de las muestras MY-24 y P18-5;
del segundo, M-180p, M-183p, M-185p,
M-203p2, M-205, M-208p1, M-217, FO2,
P86-30, V2 y V-8; del tercero, M-186p, M-
194, M-203p1, y M-216. También se utili-
zaron datos inéditos presentados en Polo
(2004) y Fracchia (2009) (Cuadro 1). La lo-
calización de los puntos de muestreo pue-
de consultarse en cada uno de los trabajos
mencionados. Los análisis pertenecientes
a la Ignimbrita Vilama corresponden a sus
facies de extracaldera, predominantes en la
región.
Los contenidos de elementos mayoritarios
(Fig. 4) y traza (Fig. 5) de la Ignimbrita Pu-
lulus fueron proyectados junto a los datos
correspondientes a la Ignimbrita Vilama.
En dichos gráficos también se agregaron aná-
lisis correspondientes a las fiamme rojas y a
la Dacita Pululus.
Las Ignimbritas Pululus y Vilama son rocas
dacíticas metaluminosas a levemente pera-
luminosas, pertenecientes a la serie calco-
alcalina de alto-K (Polo 2004, Soler 2005,
Polo 2008). Como puede verse en las figu-
ras 4 y 5, ambas ignimbritas tienen una com-
posición semejante. Los datos de la Ignim-
brita Pululus se solapan con los de la Ig-
nimbrita Vilama, e incluso en la mayor par-
te de los casos varían menos que en la mis-
ma. Las fiamme rojas (provenientes del ce-
rro Pululus y de la zona al sudeste del ce-
rro Salle) tienen composiciones muy cer-
canas entre sí y comprendidas dentro del
rango de variación del conjunto. Se destaca
asimismo que dicha composición es fran-
camente similar a la de la pómez, si bien se
advierte que su contenido de FeO(t) es lige-
ramente más alto.
Los valores de elementos traza (e.g. Y= 17-
22 ppm, Sr= 223-269 ppm y Ba= 596-657
ppm en Ignimbrita Pululus, e Y= 14-26
ppm, Sr= 228-352 ppm y Ba= 543-810
ppm en Ignimbrita Vilama) coinciden de la
misma manera que los elementos mayores.
Es destacable la coincidencia en los valores
de Sn.
Por último, las pendientes de los patrones
de elementos de las Tierras Raras también
son similares: (La/Sm)N= 3,3 y (La/Yb)N=
18,33 en Ignimbrita Pululus, y (La/Sm)N=
2,8-3,5 y (La/Yb)N= 18,4-20,5 en Ignim-
brita Vilama. Los datos originales de Coira
et al. (1996) y Soler (2005) aquí fueron nor-
malizados con el mismo condrito (Boynton
1984).
Composición química de las fases mi-
nerales
Los trabajos realizados por Soler (2005) y
Polo (2008) contienen gran cantidad de aná-
lisis geoquímicos de las principales fases mi-
nerales de las Ignimbritas Vilama y Pululus,
realizados mediante microsonda electró-
nica. Debido a que no es posible detallar
aquí la información referente a la metodo-
logía empleada, procedencia de las muestras
analizadas y normalizaciones utilizadas, se
remite al lector interesado a dichos trabajos.
De acuerdo a la compatibilidad de los resul-
tados expuestos en ambos casos (i.e., estilo
de notación de los mismos) se realizó una
comparación cuali y (cuando fue posible)
cuantitativa de la composición química de
la mineralogía principal en ambas unidades.
Plagioclasa: Los datos de Soler (2005) seña-
lan que las plagioclasas de la Ignimbrita Vi-
lama en facies extracaldera tienen compo-
siciones variables entre An46 y An85. Por
su parte, en las ignimbritas del cerro Pulu-
lus se han medido composiciones entre An43
y An86 (Polo 2008).
276 D. FRACCHIA, L. POLO, P. J. CAFFE Y B. COIRA.
Y17181818182219181718
Rb 165 166 159 154 145 134 156 130 160 149
Sr 240 228 229 223 231 225 260 235 235 275
Ba 617 639 633 607 612 596 661 693 581 624
U 4 4 5 4 3 4 3 3 4 4,4
Th 12 13 13 13 13 12 13 12 12 12,2
Hf 5 6 5 5 5 5 5 5 5 5
Zr 157 156 150 154 161 155 169 166 169 181
Nb 12 13 13 12 13 12 14 15 13 14
Cr 14 11 11 15 77 8 36 36 57 48
Ni 0 0 0 0 0 0 1 2 <1 nd
Co 65 44 42 43 34 34 26 34 29 17
Cu 2 12 5 3 6 1 5
Pb 18 20 19 20 58 19 25 20 20 21
Sn 2,1 1 5,7 3,4 3
Zn 119 100
SiO264,94 64,00 66,10 65,50 65,36 64,52 65,44 64,80 65,41 63,67
TiO20,95 0,97 0,85 0,94 0,95 0,96 0,94 1,00 0,87 0,86
Al2O315,99 16,05 16,04 16,10 16,78 16,40 16,12 16,48 16,19 16,30
FeO(t)
Fe2O3(t) 4,82 4,73 4,38 4,69 4,72 5,07 5,27 5,60 4,92 4,72
MnO 0,05 0,05 0,06 0,06 0,06 0,08 0,06 0,07 0,04 0,05
MgO 1,44 1,62 1,28 1,76 0,47 1,86 1,49 1,42 1,67 1,82
CaO 4,03 4,07 4,04 3,96 3,72 4,78 3,94 4,26 4,19 4,13
Na2O 2,30 2,41 2,63 2,57 2,72 2,44 2,11 2,44 2,43 2,49
K2O 4,15 4,25 3,94 3,96 3,99 3,48 3,71 3,57 3,91 3,61
P2O50,21 0,22 0,20 0,19 0,20 0,20 0,21 0,22 0,20 0,20
LOI 0,90 0,53 0,46 0,61 0,74 0,25 1,02 0,62 0,70 0,92
Total 99,77 98,88 99,98 100,32 99,70 100,02 100,30 100,47 100,54 98,77
Ignimbrita Pululus Ignimbrita Vilama Dacita
Pululus
Tipo de Pómez Fiamme rojas Pómez Roca total
muestra
Análisis PUL-15pi PUL-23p PUL-29 PUL-33p PUL-36 PUL-44 E-024 E-025 E-027 H-03
CUADRO 1: Análisis geoquímicos de las unidades Ignimbrita Pululus, Ignimbrita Vilama,
y Dacita Pululus.
Fuentes: Pul-15pi, Pul-23p, Pul-29, Pul-33p, Pul-36 y Pul-44, Polo (2005); E-024, E-025 y E-027,
Fracchia (2009). La localización de las mismas puede consultarse en los respectivos trabajos. Obser-
vación: la muestra Pul-36 tiene un valor muy bajo de MgO, que probablemente sea un resultado espurio.
Biotita: Los contenidos de Ti, Mn, Mg y Fe
de las biotitas han sido utilizados por algu-
nos autores como excelentes herramientas
para correlacionar los extensos depósitos
ignimbríticos del segmento central de los
Andes Centrales (e.g. de Silva y Francis
1989, Lindsay et al. 2001).
De acuerdo con Soler (2005) y Soler et al.
(2007), las biotitas pertenecientes a la Ignim-
brita Vilama se caracterizan por presentar
gran variabilidad en su contenido de Fe y
Mg mientras que homogeneidad en el con-
tenido de Ti y Mn, característica que les per-
mitió utilizarla como parámetro de correla-
ción. Sin embargo, dichas características no
son comparables con los datos obtenidos
por Polo (2008) para las biotitas del cerro
Pululus. En los diagramas comparativos re-
alizados (Fig. 6) se observa que las biotitas
en el cerro Pululus presentan contenidos
más altos de Mn, Ti y Fe+2 que las biotitas
de la Ignimbrita Vilama seleccionadas por
Soler et al. (2007) como más características
de la unidad. Además, las concentraciones
de Ti, Mg y Fe+2 de las biotitas en el cerro
Pululus son más uniformes, mientras que
por el contrario el Mn se comporta de for-
ma más variable. Sin embargo, al compa-
rar los datos del cerro Pululus con los aná-
lisis pertenecientes a la muestra M-51 de
Soler (2005) se nota que las composiciones
son más semejantes, presentando una ma-
yor variabilidad en el contenido de Ti y Mn.
Es probable que esta semejanza se deba al
bajo grado de alteración que presentan tan-
to las biotitas de la muestra M-51 como aque-
llas del cerro Pululus analizadas por Polo
(2008), hecho que sugiere que las diferen-
cias observadas son en realidad producto de
la fuerte alteración que en general muestra
la biotita en la Ignimbrita Vilama.
Piroxeno: Según los datos de Soler (2005) el
ortopiroxeno de la Ignimbrita Vilama tie-
ne una composición principalmente ensta-
títica (aproximadamente entre 45 y 75 % del
término En) y su #Mg varía aproximada-
mente entre 0,48 y 0,68. Por su parte el cli-
nopiroxeno se clasifica como augita.
En las ignimbritas del cerro Pululus, Polo
(2008) obtuvo composiciones En44-59Wo2
Fs54-39 y #Mg de 0,45-0,59 en cristales idio-
277
Redefinición estratigráfica de la Ignimbrita Pululus…
Figura 4: Comparación de elementos mayores en fragmentos juveniles y roca total de las unidades Ignimbrita Pululus (cuadrados vacíos) e
Ignimbrita Vilama (cuadrados llenos); las fiamme rojas se presentan como círculos llenos. Los datos correspondientes a la Dacita Pululus están repre-
sentados por un triángulo vacío.
mórficos de ortopiroxeno, mientras que
En67-76Wo2Fs31-22 y #Mg de 0,70-0,77 en
cristales xenomórficos con zonación inver-
sa (de enstatita a ferrosilita en sentido cen-
tro-borde). El clinopiroxeno resultó augita,
con #Mg entre 0,54 y 0,64.
Anfíbol: Los cristales de anfíbol de la Ignim-
brita Vilama en facies extracaldera se clasi-
fican como magnesiohornblenda (Soler 2005),
con #Mg variable entre 0,56 y 0,64. En el
cerro Pululus, Polo (2008) obtuvo compo-
siciones de magnesiohornblenda y tscher-
makita, con valores de #Mg entre 0,55 y
0,66.
DESCRIPCIÓN DE OTRAS
UNIDADES QUE INTEGRAN
EL CERRO PULULUS
Dacita Pululus
Las rocas que afloran en el núcleo de la es-
tructura dómica del cerro Pululus tienen tex-
tura porfírica, con matriz felsítica comple-
tamente cristalina (Fig. 3e). Presentan feno-
cristales de: plagioclasa, en su mayor parte
límpida, aunque también la hay cribada; cuar-
zo, redondeado y con profundos engolfa-
mientos; biotita, esencialmente fresca, pero
en algunos casos resorbida y con un man-
to de reacción por deshidratación (compues-
to por plagioclasa + ortopiroxeno + opa-
cos); por último, ortopiroxeno. Dentro de
estas rocas se encuentran enclaves micro-
granulares con textura diktitaxítica, con fe-
nocristales de ortopiroxeno, plagioclasa lím-
pida, y cuarzo, flotando en un tramado de
cristales aciculares de plagioclasa y un ma-
fito completamente oxidado.
Las rocas porfíricas de color verde oscuro que
se observan en la margen norte del cerro Pu-
lulus son petrográficamente comparables, en
cuanto a textura y mineralogía, a las lavas
recién descriptas. La única diferencia es que
en este último sector las rocas están altera-
das, especialmente los fenocristales de bio-
tita y los piroxenos. Asimismo se ven reem-
plazos de carbonatos sobre la plagioclasa.
Desde el punto de vista geoquímico la Dacita
Pululus es una dacita metaluminosa de casi
65,5 % de SiO2, perteneciente a la serie
calcoalcalina de alto-K. Su contenido de
elementos mayores y traza es indistinguible
del de la Ignimbrita Vilama (Figs. 4 y 5;
Cuadro 1), hecho que sugiere su pertenen-
cia a la etapa de postcolapso de la calde-
ra Vilama (Fracchia 2009).
Ignimbritas grises
Se trata de rocas de textura eutaxítica, con
fiamme vítreas, algo vesiculadas, con esca-
sos fenocristales de plagioclasa, biotita, y
apatita. La matriz es netamente piroclásti-
ca, con alta proporción (aproximadamen-
te 40-45 %) de cristaloclastos de plagiocla-
sa, biotita, y cuarzo (Fig. 3f). Las plagio-
clasas son límpidas, con zonación y/o ma-
clas; en forma escasa aparecen cristales con
centros cribados. La biotita es marrón, li-
geramente manchada por óxidos a lo largo
de los planos de clivaje, se encuentra muy
desflecada y presenta quiebres y kink-bands.
Los minerales accesorios son apatita, opa-
cos, y circón; de ellos se destaca la apatita,
que aparece en cristales grandes, con bor-
des oscuros y un parting abundante y muy
marcado que la hace característica.
En estas ignimbritas son también muy ca-
racterísticos los fragmentos líticos, casi to-
dos ellos de una roca volcánica de textura
porfírica con pasta felsítica. Sus fenocris-
tales son de plagioclasa, biotita, cuarzo, y
apatita (similar a la descripta en el párrafo
anterior). En escasa proporción aparecen
fragmentos líticos sedimentarios, similares
a las rocas del basamento ordovícico.
La ignimbrita identificada en el área de al-
teración tiene fiamme de pequeño tamaño,
siempre cloritizadas, y cristaloclastos de pla-
gioclasa (alterada), biotita y cuarzo. La bio-
tita, los fragmentos líticos, y los cristales de
apatita, permiten correlacionarla con las ig-
nimbritas grises que afloran en la estructu-
ra dómica del cerro Pululus.
Depósito de flujos de bloques y ce-
niza
Los clastos en esta unidad tienen textura
porfírica, con pasta totalmente desvitrifi-
cada. Sus fenocristales son de cuarzo, bio-
tita y ortopiroxeno. La biotita aparece fres-
ca, mientras que el ortopiroxeno está com-
pletamente cloritizado. También se ob-
servan glomérulos de cuarzo + biotita +
apatita. En forma accesoria aparecen
opacos, apatita y circón.
DISCUSIÓN Y
CONCLUSIONES
Previamente (Aquater 1979, y trabajos sub-
siguientes) se interpretaba que la Ignimbrita
Vilama se extendía tabularmente por deba-
jo de la Ignimbrita Pululus, y que al sur de
la laguna Pululus mediaba entre ambas la
Ignimbrita Salle. Por el contrario, nuestras
nuevas observaciones permiten afirmar que
la Ignimbrita Vilama y la Ignimbrita Pulu-
lus conforman un mismo manto de ignim-
britas de amplia extensión, y que por deba-
jo se hallan unidades de rocas volcánicas
previamente desconocidas, tanto previas
como posteriores a la Ignimbrita Vilama.
La continuidad espacial reconocida entre
la Ignimbrita Vilama y la Ignimbrita Pulu-
lus también se corresponde con una simi-
litud litológica. Localidades donde aflora
la Ignimbrita Vilama, como por ejemplo
el sudeste del cerro Salle, Mina Pabellón,
y el noreste del cerro Bayo, muestran ignim-
britas con similares composición minera-
lógica, texturas, y tipo de fragmentos juve-
niles que las ignimbritas mapeadas anterior-
mente como Ignimbrita Pululus en, e.g. en
la esquina sudoeste del cerro Pululus, cerro
Pululus, y sur de laguna Pululus. El segui-
miento de la Ignimbrita Vilama en el cam-
po se puede realizar fácilmente según ca-
racteres texturales de muestra de mano y/o
afloramiento, tales como tipo y forma de
fragmentos juveniles, escasa proporción de
líticos, color y estilo de meteorización, y al-
teración de la biotita.
Morfología volcánica
La forma del cerro Pululus se explicaba pre-
viamente como un escudo ignimbrítico, for-
mado por la erupción de las ignimbritas a
partir de un centro eruptivo puntual. Esta
hipótesis implicaba un mayor espesor de
las ignimbritas en su sector más alto. Por el
contrario, nuestras observaciones indican
que el espesor de la Ignimbrita Vilama no
supera los 80 m en el borde norte del cerro
Pululus, mientras que en los flancos de la
estructura dómica dicho espesor sería algo
menor. Tampoco se observa algún tipo de
278 D. FRACCHIA, L. POLO, P. J. CAFFE Y B. COIRA.
polaridad de proveniencia a partir del cen-
tro del cerro Pululus, por ejemplo aumen-
to de tamaño de los fragmentos juveniles
o líticos en dirección al mismo.
Si se acepta nuestra correlación, la morfo-
logía en escudo del cerro Pululus podría atri-
279
Redefinición estratigráfica de la Ignimbrita Pululus…
Figura 5: Comparación de algunos elementos traza en fragmentos juveniles y roca total de las unidades Ignimbrita Pululus (cuadrados vacíos) e
Ignimbrita Vilama (cuadrados llenos); las fiamme rojas se presentan como círculos llenos. Los datos correspondientes a la Dacita Pululus están repre-
sentados por un triángulo vacío.
Figura 6: Comparación del contenido de Fe, Mn, Mg y Ti en biotitas de las unidades Ignimbrita Pululus (rombos) e Ignimbrita Vilama (círculos vacíos);
los cuadrados vacíos corresponden a datos de una muestra de la Ignimbrita Vilama cuyas biotitas están frescas (muestra M-51, Soler 2005). Los datos origi-
nales fueron tomados de Soler (2005) y Polo (2008). Valores en unidad por fórmula unitaria (u.p.f.u) recalculados a 22 átomos de oxígeno y 2 oxhidrilos.
buirse simplemente al manteo de la Ignim-
brita Vilama sobre una topografía previa. Sin
embargo, consideramos como muy proba-
ble que la principal causa sea un domamien-
to posterior a la depositación de las ignim-
britas. La presencia de la estructura dómi-
ca en la cima del cerro Pululus y su coin-
cidencia con el afloramiento de la Dacita
Pululus dentro de ella, señalan que la cau-
sa más probable de la morfología del cerro
Pululus sería la intrusión del cuerpo subvol-
cánico de la Dacita Pululus. En este contex-
to, las numerosas quebradas rectilíneas que
surcan las laderas del cerro podrían ser in-
terpretadas como verdaderas fracturas radia-
les debidas a la intrusión de la Dacita Pululus.
La edad y origen de este domamiento podrí-
an ser asimilados al proceso de resurgencia
magmática que más al norte se observa en el
domo resurgente de la caldera Vilama.
Borde topográfico de caldera Vilama
Las rocas que subyacen a la Ignimbrita Vi-
lama en el cerro Pululus y en el área de al-
teración (ignimbritas grises y depósitos de
flujos de bloques y ceniza) son bastante dis-
tintas de las rocas asociadas a la caldera Vi-
lama. Consideramos que se trata de unida-
des de precaldera, posiblemente correlacio-
nables con las "ignimbritas grises indiferen-
ciadas" que Soler (2005) describió en áre-
as cercanas. Junto a la presencia de algunas
fallas normales (véase Fig. 1), este hecho
separa netamente los sectores de extracal-
dera del de intracaldera: el primero hacia el
sur, donde afloran las unidades de precalde-
ra; el segundo hacia el norte, donde afloran
ignimbritas más jóvenes que la Ignimbrita
Vilama (secuencias volcánicas de postco-
lapso). De esta manera se define con ma-
yor precisión el borde topográfico sur de
la caldera Vilama (cf. Soler et al. 2007).
Mineralizaciones de estaño del cerro
Pululus
Ahlfeld (1948) describió detalladamente
varias manifestaciones de casiterita y ange-
lellita situadas en el cerro Pululus, que por
ese entonces habían sido objeto de explo-
tación minera. Dicha mineralización se pre-
senta como costras delgadas sobre las pa-
redes de diaclasas verticales. Atribuyó su
depositación a partir de gases de fumaro-
las a muy alta temperatura, desestimando
una formación hidrotermal a bajas tempe-
raturas (como sucede con el estaño made-
ra en otras zonas de la Puna norte).
Nuestro objetivo no es discutir dicho mo-
delo de mineralización, sino la viabilidad de
que el estaño haya estado relacionado a la
desgasificación posteruptiva de la Ignim-
brita Vilama. En primer lugar, la interpre-
tación del origen fumarólico de las mine-
ralizaciones de Pululus es inconsistente con
la ausencia de mineralizaciones de este me-
tal en otros afloramientos de la Ignimbrita
Vilama, la cual se extiende por aproxima-
damente 4000 km2. Asimismo, dicho meca-
nismo no explica el porqué de la presencia
de la mineralización exclusivamente en los
afloramientos del cerro Pululus. En los mo-
delos de enriquecimiento fumarólico tipo
Mexicano la mineralización se asocia a las
zonas distales de los depósitos ignimbrí-
ticos. En segundo lugar, dicha hipótesis
tampoco condice con la composición da-
cítica de la Ignimbrita Vilama, ya que las
volcanitas asociadas a mineralización fuma-
rólica de estaño son predominantemente
riolitas alcalifeldespáticas de alto SiO2(e.g.,
Pan 1974, Christiansen et al. 1984, Duffield
et al. 1990).
Pensamos en cambio que es más adecuado
atribuir como fuente térmica (¿y metalífe-
ra?) de estos depósitos minerales a la Dacita
Pululus. Un foco magmático puntual en pro-
fundidad explica adecuadamente la apari-
ción del estaño sólo en los afloramientos
de la Ignimbrita Vilama del cerro Pululus,
como también abre la posibilidad de discu-
tir otros procesos genéticos alternativos
que expliquen la presencia de la casiterita.
De esta forma se generan nuevas líneas de
exploración en la zona, teniendo en cuen-
ta que, de ser la Dacita Pululus la causa de
la mineralización, se hallaría en profundi-
dad un intrusivo subvolcánico que por sus
dimensiones tendría mucha mayor poten-
cialidad minera.
CONSIDERACIONES
FINALES
A pesar de que los nombres de ambas uni-
dades -Ignimbrita Pululus e Ignimbrita Vi-
lama- tienen igual orden de prioridad ya
que fueron usados por primera vez en el mis-
mo trabajo (Aquater 1979), consideramos
que es más adecuado continuar utilizando
la denominación "Ignimbrita Vilama". Ésta
ha sido mucho más usada que la de "Ignim-
brita Pululus" en la literatura geológica de
los últimos años, especialmente a nivel in-
ternacional. Es también un epónimo de cal-
dera Vilama, la cual es considerada su ori-
gen (Soler 2005, Soler et al. 2007).
En síntesis, consideramos que las rocas que
afloran en el cerro Pululus, conocidas has-
ta ahora formalmente como Ignimbrita Pu-
lulus, son las mismas que en sus inmedia-
ciones se conocen como Ignimbrita Vila-
ma. Por lo tanto proponemos el abandono
del término "Ignimbrita Pululus", y que sus
afloramientos sean considerados como par-
te de la Ignimbrita Vilama.
Este cambio en el esquema estratigráfico
condujo hacia conclusiones que modifican
el conocimiento geológico de la región, las
cuales se resumen en: a) la forma de "escu-
do" del cerro Pululus sería un carácter so-
breimpuesto por intrusión de un cuerpo
subvolcánico debajo de la Ignimbrita Vila-
ma, por lo tanto se deja de lado la hipóte-
sis de erupción en escudo; b) se define un
nuevo borde topográfico de la Caldera Vi-
lama; y c) las mineralizaciones de estaño
del cerro Pululus estarían asociadas a la in-
trusión de la Dacita Pululus, hecho que per-
mitiría descartar el modelo exhalativo pre-
viamente aplicado.
AGRADECIMIENTOS
Queremos agradecer en primer lugar a
Miguel Soler, quien gentilmente facilitó el
uso de muchos datos de su tesis doctoral.
Asimismo a los técnicos P. Cachizumba,
P. Flores, y R. Liquín, del CONICET e
Instituto de Geología y Minería, cuyo cui-
dadoso tratamiento de las muestras ha sido
primordial para el éxito de nuestros tra-
bajos. El arbitraje del Dr. Iván Petrinovic
aportó puntos de vista que nos permitie-
ron mejorar la calidad del manuscrito ori-
ginal. Este trabajo ha sido posible gracias
a los proyectos y becas financiados por el
280 D. FRACCHIA, L. POLO, P. J. CAFFE Y B. COIRA.
CONICET (PIP 2638) y la ANPCyT (PICT
07-12420).
TRABAJOS CITADOS EN EL TEXTO
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Recibido: 29 de octubre, 2009.
Aceptado: 15 de diciembre, 2009.
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Redefinición estratigráfica de la Ignimbrita Pululus…
