Textural complexity and geochemistry of the last millennium pyroclastic deposits from Puyehue-Cordón Caulle Volcanic Complex Chile: Implications for tephrochronological and volcanological interpretations

Abstract

The component variability in Puyehue-Cordón Caulle Volcanic Complex (PCCVC) products reflects the inherent complexity of volcanic processes. We examine pyroclastic deposits from Cordón Caulle (2011 and 1960 eruptions) and Puyehue (MH tephra) in a profile ∼20 km windward of the PCCVC. All levels have comparable components (pumice, scoria, glass shards, crystals), buttheir proportions vary according to the dominant eruptive style in both vent sources. The particle microtextures combined with mineralogy and geochemistry differentiate juvenile from non-juvenile particles in macroscopically undifferentiated components, questioning prior assumptions. Highly vesicular pumice is the dominant juvenile component indicating decompression-driven gas exsolution processes. Juvenile blocky glass shards/obsidians, frequently associated with lithics, now provide insights into the potential higher involvement of magma in the phreatomagmatic phases of the MH deposit. Nevertheless, the variability of tephra components is a characteristic of the PCCVC, regardless of the juvenile or lithic character. This research refines tephrochronological tools and deepens our understanding of volcanic processes and deposits in the PCCVC.

La variabilidad de componentes en los productos del Complejo Volcánico Puyehue-Cordón Caulle (CVPCC) refleja la complejidad inherente de los procesos volcánicos. En este trabajo, examinamos depósitos piroclásticos de Cordón Caulle (erupciones de 2011 y 1960) y Puyehue (tefra MH) en un perfil a∼20 km al sudeste del CVPCC. Todos los niveles presentan componentes comparables (pómez, escoria, fragmentos de vidrio, cristales), pero sus proporciones varían según el estilo eruptivo dominante en ambos centros de emisión. Las microtexturas de las partículas, combinadas con mineralogía y geoquímica, permiten diferenciar partículas juveniles de no juveniles en componentes que son macroscópicamente similares, cuestionando suposiciones previas. La pómez altamente vesiculada es el componente juvenil dominante, lo que indica procesos de desgasificación impulsados por la descompresión. Los fragmentos angulosos de vidrio juvenil/obsidiana, frecuentemente asociados con líticos, ahora aportan información sobre la posible mayor participación de magma en las fases freatomagmáticas del depósito MH. No obstante, la variabilidad de los componentes de la tefra es una característica del CVPCC, más allá del carácter juvenil o lítico. Esta investigación mejora las herramientas de tefrocronología y profundiza nuestra comprensión de los procesos volcánicos y los depósitos en el CVPCC.