Pululahua is an active volcano located 15 km north of Quito, Ecuador, that comprises sixteen dacitic-andesitic lava domes and a 13 km2 sub-rectangular depression formed between ~ 2.6 and ~ 2.3 ka. We use a detailed study of 70 flow and fall deposits that make up the pyroclastic sequence to show that the depression, previously classified as a caldera, was formed by numerous Vulcanian to (sub-) Plinian eruptions that destroyed both earlier and co-eruptive lava domes. We support this interpretation with field work, analysis of grain size distributions, density and components of 24 key deposits, supplemented by textural and petrologic analyses of 16 juvenile pyroclasts from throughout the pyroclastic sequence. These data document an alternation of (sub-) Plinian and Vulcanian eruptions dominated by denser juvenile material that preserves microtextural variations indicating changes in shallow level magma storage accompanying Vulcanian explosions. An exploratory examination of phenocryst textures and plagioclase and amphibole rim compositions suggests that much of the eruptive activity was driven by repeated inputs of less evolved magma into the Pululahua magmatic system. The inferred sequence of events provides a new hypothesis for the formation of the current morphology of Pululahua, including multiple episodes of both effusive and explosive eruptions accompanied by vent migration. Our findings offer an important insight into Pululahua's potential future hazard scenarios, which could affect millions of people.
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El Pululahua es un volcán activo situado 15 km al norte de Quito, Ecuador, que comprende dieciséis domos de lava dacítica-andesítica y una depresión sub-rectangular de 13 km² formada entre ~2,6 y ~2,3 mil años atrás. En este artículo realizamos un estudio detallado de 70 depósitos de flujos y caídas que componen la secuencia piroclástica para mostrar que la depresión, previamente clasificada como caldera, se formó en realidad por numerosas erupciones Vulcanianas a (sub-) Plinianas que destruyeron domos de lava pre-existentes y co-eruptivos. Fundamentamos esta interpretación con trabajo de campo, el análisis de densidad, componentes y distribución del tamaño de grano de 24 depósitos clave, además del análisis textural y petrológico de 16 piroclastos juveniles muestreados a lo largo de toda la secuencia. Los datos documentan una alternancia entre erupciones (sub-) Plinianas y Vulcanianas. La predominancia de material juvenil denso que conserva variaciones microtexturales dentro de los depósitos Vulcanianos indica cambios en el almacenamiento de magma a poca profundidad antes de estas erupciones. Un análisis exploratorio de las texturas de los fenocristales y de las composiciones de los bordes de plagioclasa y anfíbol sugiere que gran parte de la actividad eruptiva fue desencadenada por repetidas inyecciones de magma menos diferenciado al sistema magmático del Pululahua. La secuencia inferida de eventos eruptivos entre ~2,6 y ~2,3 mil años proporciona una nueva hipótesis para la formación de la actual morfología del Pululahua, incluyendo múltiples episodios de erupciones efusivas y explosivas acompañadas de la migración de los ventos eruptivos. Nuestros resultados aportan una nueva interpretación de los posibles futuros escenarios de peligro asociados al volcán Pululahua, los cuales podrían afectar a millones de personas.
Keywords: (Sub-) Plinian eruptions; Componentry; GSD; Lava dome complex; Textural analysis; Vulcanian eruptions.
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