Incapillo es una caldera (una depresión formada por el colapso de un volcán ) del Pleistoceno en la provincia de La Rioja , Argentina . Es el centro volcánico más austral de la Zona Volcánica Central (ZVC) andina que entró en erupción durante el Pleistoceno. Incapillo es uno de los varios sistemas de ignimbrita [a] o caldera que, junto con 44 estratovolcanes activos , componen la ZVC.
La subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamericana es responsable de la mayor parte del vulcanismo en la CVZ. Después de que la actividad en el arco volcánico del Cinturón de Maricunga occidental cesara hace seis millones de años, el vulcanismo comenzó en la región de Incapillo, formándose los altos edificios volcánicos Monte Pissis , Cerro Bonete Chico y Sierra de Veladero . Más tarde, se emplazaron varios domos de lava entre estos volcanes.
Incapillo es la fuente de la ignimbrita Incapillo, un depósito de tamaño mediano comparable a la ignimbrita Katmai . La ignimbrita Incapillo entró en erupción hace 0,52 ± 0,03 y 0,51 ± 0,04 millones de años y tiene un volumen de unos 20,4 kilómetros cúbicos (4,9 millas cúbicas). Durante la erupción se formó una caldera con dimensiones de 5 por 6 kilómetros (3,1 mi × 3,7 mi). El vulcanismo posterior generó más domos de lava dentro de la caldera y un flujo de escombros en la Sierra de Veladero. El lago dentro de la caldera puede estar sobre un área de actividad hidrotermal en curso.
Incapillo, ubicado en la provincia argentina de La Rioja , [4] es la caldera de volcanismo explosivo más alta del mundo. El nombre Incapillo significa 'Corona del Inca' en quechua ; [5] también se lo conoce como caldera del Bonete, [2] Corona del Inca [6] o Inca Pillo. [7] Los picos de las montañas circundantes fueron visitados por personas prehispánicas . [8] El cráter se comercializa como un destino turístico , con visitas posibles entre diciembre y abril. [9]
Incapillo es parte de la Zona Volcánica Central Andina (ZVC), que se extiende a través de los países de Chile , Bolivia y Argentina e incluye seis o más sistemas de calderas o ignimbritas cuaternarias , alrededor de 44 estratovolcanes y más de 18 centros más pequeños. Uno de estos estratovolcanes, Ojos del Salado , es el volcán más alto del mundo. [10] Esta zona también incluye el complejo volcánico Altiplano-Puna y la caldera Galán al sur de este. [11] Incapillo es el volcán más meridional de la ZVC que entró en erupción durante el Pleistoceno ; el siguiente volcán al sur que entró en erupción durante la época del Pleistoceno es Tupungato en la Zona Volcánica Sur a 33° de latitud sur. [12]
Incapillo es una caldera con un diámetro de 5 por 6 kilómetros (3,1 mi × 3,7 mi) y se encuentra a una altitud de 5.750 metros (18.860 pies) [1] o 5.386 metros (17.671 pies). [7] Los tres centros volcánicos adyacentes de Monte Pissis (6.882 metros (22.579 pies)), Cerro Bonete Grande (6.436 metros (21.115 pies)) y Cerro Bonete Chico (6.759 metros (22.175 pies)) también se consideran parte del complejo volcánico Incapillo y se encuentran entre los más altos de la Tierra. [13] Estos centros rodean las cúpulas de ignimbrita y lava . [5] La caldera tiene unos 400 metros (1.300 pies) de profundidad [7] y sus paredes alcanzan alturas de 250 metros (820 pies). [14] La ignimbrita de Incapillo que contiene piedra pómez forma la mayor parte de las paredes de la caldera. [15]
Cuarenta domos de lava rodean la caldera, [1] distribuidos en un patrón noroeste-sureste. [16] Hay un grupo oriental de domos de lava entre Monte Pissis y Cerro Bonete Chico, y uno occidental en la Sierra de Veladero. Los domos tienen alturas de 100 a 600 metros (300 a 2000 pies), y el material erosionado del domo forma una plataforma de aproximadamente 1 kilómetro (0,6 mi) de ancho alrededor de muchos de ellos. Las plataformas consisten en material erosivo. [17] Algunos domos tienen cráteres llenos de agua con anchos de 20 metros (66 pies) en su parte superior. [18] Los domos en el lado norte de la caldera son dacíticos y muestran signos de alteración hidrotermal . Algunos domos probablemente son parte del complejo volcánico anterior a la caldera, y varios domos riodacíticos se erosionaron después de la formación de la caldera; [5] estos anteriormente se consideraban restos erosivos. [15] Las cúpulas más antiguas tienen colores oxidados rojizos en las imágenes satelitales. [19] El volumen total combinado de las cúpulas es de aproximadamente 16 kilómetros cúbicos (3,8 millas cúbicas). [20]
La Laguna Corona del Inca, considerada el lago navegable más alto del mundo, [21] se encuentra junto a un domo de lava muy alterado en el centro de la caldera. [15] Se han reportado varias dimensiones: el lago puede tener 350 metros (1,150 pies) o 13 metros (43 pies) de profundidad, podría estar a 5,300 metros (17,400 pies) o 5,495 metros (18,028 pies) de altitud, y su área de superficie se ha dado de diversas formas como 2 por 1 kilómetro (1,24 mi × 0,62 mi), 3,34 kilómetros cuadrados (334 ha) entre 1986 y 2017 [22] [23] o 1,8 kilómetros cuadrados (0,69 millas cuadradas). [7] El lago probablemente ha generado los depósitos de evaporita y lacustres que se encuentran en el fondo de la caldera. Las temperaturas del agua de 13 °C (55 °F) obtenidas mediante mediciones satelitales sugieren que persiste la actividad hidrotermal en el lago. [15] El lago se alimenta de agua de deshielo ; [23] su superficie disminuyó entre 1986 y 2017. [24] Otros lagos se encuentran en depresiones topográficas. [25]
La placa de Nazca se está subduciendo por debajo de la placa Sudamericana en la zona de la CVZ a una velocidad de 7 a 9 centímetros (2,8 a 3,5 pulgadas) por año. La subducción produce vulcanismo a lo largo de la Cordillera Occidental, a 240 a 300 kilómetros (150 a 190 millas) al este de la fosa formada por la subducción. [10]
Incapillo es uno de al menos seis volcanes de ignimbrita o caldera diferentes que forman parte de la CVZ en Chile, Bolivia y Argentina. La CVZ es uno de los cuatro arcos volcánicos diferentes en los Andes. [10] El Cinturón de Maricunga, a unos 50 kilómetros (31 millas) al oeste de Incapillo, es donde comenzó el vulcanismo hace 27 millones de años. Ocurrieron fases de actividad ignimbrítica y estratovolcánica, incluido el volcán Copiapó , hasta que la actividad cesó con la última erupción del Nevado de Jotabeche hace 6 millones de años. Al sur de Incapillo, la región de la losa plana pampeana está asociada con la deformación tectónica y la falta de actividad volcánica hasta el volcán Tupungatito más al sur. [5]
SL de Silva y P. Francis sugirieron en su libro Volcanes de los Andes Centrales de 1991 que la CVZ debería subdividirse en dos sistemas de volcanes: uno en Perú y otro en Chile, sobre la base de la orientación (noroeste-sureste versus norte-sur). Charles R. Stern señala que CA Wood, G. McLaughlin y P. Francis, en un artículo de 1987 en la Unión Geofísica Americana, sugirieron en cambio una subdivisión en nueve grupos diferentes. [10]
Incapillo se encuentra sobre una corteza de 70 kilómetros (43 millas) de espesor, una de las más gruesas en las regiones volcánicas de la Tierra. [5] Varios estudios indican que las tendencias en las proporciones isotópicas de las rocas volcánicas de Incapillo se deben a un engrosamiento de la corteza y a una mayor contribución de esta a los magmas. [26] En la latitud de Incapillo, el terreno norte de Antofalla limita con el terreno de Cuyania. Los terrenos tienen orígenes distintos y estuvieron unidos a América del Sur durante el Ordovícico [b] . [28]
En la latitud de Incapillo, la subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamericana se aplana abruptamente hacia el sur. Este aplanamiento forma el límite entre la CVZ volcánicamente activa y la región de la placa plana pampeana magmáticamente inactiva más al sur. [29] Esta inactividad magmática se produce porque la placa plana elimina la cuña astenosférica . [4]
Incapillo es parte de un sistema volcánico activo entre 3,5 y 2 millones de años atrás que incluye Ojos del Salado y Nevado Tres Cruces . [30] Fue el último centro volcánico formado en la región; una opinión es que posteriormente, la reducción de la losa en subducción impidió el vulcanismo al este y al sur de la misma. [31] Otra opinión considera a Incapillo como parte de una tendencia noreste-suroeste con Cerro Galán y Cerro Blanco . [32] Esta tendencia puede estar relacionada con la delaminación de la corteza inferior. Además, estos centros se encuentran entre dos dominios de diferente rigidez, un dominio sedimentario Ordovícico de baja rigidez y un basamento de mayor rigidez. [33]
La formación de los domos de lava más antiguos puede haber sido influenciada por fallas enterradas o los sistemas de suministro de los volcanes más antiguos Pissis y Bonete Chico. [34] Los datos de isótopos y composición sugieren que el magma de Incapillo se formó a profundidades relativamente limitadas de aproximadamente 65 a 70 kilómetros (40 a 43 millas) por encima de la placa poco profunda. [31] Se encuentra un foco de actividad sísmica en Incapillo [35] y una anomalía de velocidad sísmica débil debajo de la cordillera principal puede estar vinculada a su actividad menguante. [36]
La ignimbrita de Incapillo está formada por riodacita rica en potasio y pobre en magnesio , formando piedra pómez vítrea y porosa con clastos individuales de 5 a 20 centímetros (2 a 8 pulgadas) de diámetro. La piedra pómez típica contiene cristales de biotita , hornblenda , plagioclasa , cuarzo y sanidina , con cantidades menores de apatita , óxidos de hierro y titanita . [37] Los domos de lava tienen composiciones cristalinas uniformes que son más ricas en magnesio que la ignimbrita. Las rocas de los domos de lava contienen fenocristales de anfíbol , biotita, plagioclasa, cuarzo y titanita. Algunos domos contienen además feldespato alcalino . Los domos más antiguos tienen un mayor contenido de anfíbol y un menor contenido de cuarzo que los domos más jóvenes. Los domos posteriores a la caldera están fuertemente alterados hidrotermalmente. [38]
Las rocas de Incapillo son ricas en sodio y tienen altas proporciones de lantano y samario a iterbio y altas proporciones de bario a lantano, así como altas proporciones de plomo-206 a plomo-204 y estroncio -87/estroncio-86. [39] Estos patrones de elementos de tierras raras son similares a las rocas del Cinturón de Maricunga del Mioceno Tardío y contrastan con las rocas del Mioceno Temprano. Los cambios en los patrones de elementos de tierras raras ocurrieron al mismo tiempo que el arco migró hacia el este, terminando la actividad en el Cinturón de Maricunga. [40] Las proporciones de elementos son pronunciadamente similares a un arco con algunas firmas adakíticas . [41] Las rocas contienen considerablemente más sodio y alúmina que casi todas las rocas volcánicas silíceas de los Andes Centrales. [42]
La composición de los domos de lava sugiere que se formaron por magma desgasificado dejado por la erupción que formó la caldera. [43] Los domos de lava anteriores a la caldera se generaron directamente a partir de una cámara de magma común o indirectamente a través de cámaras secundarias. [34] Las proporciones de isótopos de plomo indican que el volcán se formó en el borde de un área de granito y riolita de la era Paleozoica . [44] Los magmas de Incapillo probablemente se formaron como magmas máficos adakíticos de alta presión derivados de la corteza, ya sea directamente por anatexis o indirectamente a partir de fragmentos de corteza arrastrados. [45] Los magmas luego se modificaron por contaminación de la corteza y cristalización fraccionada . [46] A medida que la placa en subducción se hacía menos profunda, el granate de la corteza ( que contenía lherzolita y granulita ) y la eclogita —contribuidos tanto desde la base de la corteza como desde las rocas del antearco que fueron arrastradas hacia abajo por la placa en subducción— se convirtieron en un componente cada vez más importante de los magmas erupcionados. [47] Finalmente, la cámara de magma de Incapillo se desconectó del manto y de la corteza inferior. [45]
La ignimbrita de Incapillo contiene xenolitos con tamaños de 0,5 a 4 centímetros (0,2 a 1,6 pulgadas) formados por anfibolita . El anfíbol es el componente dominante. [48] Los cristales de anfíbol están encerrados en cristales de plagioclasa intersticiales y, a veces, contienen cristales secundarios de biotita. [49] En el volcán se encuentran depósitos de azufre crudo . [7]
Incapillo, como lugar de gran altitud, tiene un clima alpino , con bajas temperaturas y poco oxígeno , fuertes vientos y precipitaciones predominantemente estivales. Incapillo en sí no tiene estaciones meteorológicas y, por lo tanto, no hay datos climáticos exactos disponibles; sin embargo, la Laguna Brava más al sur tiene una precipitación promedio de 300 milímetros (12 pulgadas) y una temperatura promedio de 0 a 5 °C (32 a 41 °F). [50] El río Desaguadero se origina en Bonete. [23]
La vegetación varía según el suministro de agua y la altitud, alcanzando elevaciones de 4.300 a 5.000 metros (14.100 a 16.400 pies); por debajo de eso, la vegetación toma la forma de una estepa de matorral . Las gramíneas a 5.000 metros (16.000 pies) incluyen Festuca , Stipa y en áreas más húmedas también géneros como Calamagrostis . Matorrales como Adesmia y Nototriche copon ocasionalmente forman parches densos. [23]
La actividad en Incapillo comenzó poco después del final del volcanismo del Cinturón de Maricunga y ocurrió primero en Monte Pissis entre 6,5 y 3,5 millones de años atrás (mya). Se produjo más vulcanismo al sur de Incapillo hace 4,7 ± 0,5 mya, en Sierra de Veladero hace 5,6 ± 1 – 3,6 ± 0,5 mya, y en la región de Cerro Bonete Chico hace 5,2 ± 0,6 – 3,5 ± 0,1 mya. [4] Algunas de las andesitas máficas de Pircas Negras de 3-2 mya parecen estar asociadas con el complejo volcánico de Incapillo. Estas rocas forman el último pulso del vulcanismo de Pircas Negras. [51] Las edades específicas de los flujos de Pircas Negras en la región de Incapillo incluyen 4,7 ± 0,5 mya, 3,2 ± 0,3 mya y 1,9 ± 0,2 mya. El vulcanismo andesítico - riolítico formó ignimbritas y domos de lava hace 2,9±0,4 – 1,1±0,4 millones de años, [4] siendo el domo pre-caldera más joven de 0,873±0,077 millones de años. [52] Los domos de lava se formaron por extrusión no explosiva. [34]
La ignimbrita de Incapillo no está soldada [34] y cubre una superficie de 80,47 kilómetros cuadrados (31,07 millas cuadradas), extendiéndose hasta una distancia de 15 kilómetros (9,3 millas) desde la caldera. [14] La ignimbrita aparece en un valle fluvial efímero que se dirige hacia el este y en la Quebrada del Veladero del sur, y posiblemente también junto a las cabeceras del Río Salado . Los espesores varían de 10 a 250 metros (33 a 820 pies); la ignimbrita está sustentada por un depósito de oleada rico en líticos y cenizas con un espesor de 5 centímetros (2 pulgadas). [15] La ignimbrita muestra características de bandas lejos de la caldera y en la Quebrada de Veladero, los clastos del tamaño de un balón de fútbol se mezclan con ceniza fina. Las rocas de las ignimbritas más alejadas de su fuente indican que la ignimbrita probablemente se formó a partir de la mezcla de magma dacítico menos viscoso con riolita. [37] El volumen total de la ignimbrita es de aproximadamente 20,4 kilómetros cúbicos (4,9 millas cúbicas). Se han encontrado edades de hace 0,52 ± 0,03 y 0,51 ± 0,04 millones de años. Es una ignimbrita riodacítica a riolítica con alto contenido de cristales y piedra pómez [53] y bajo contenido lítico. [15] El volumen equivalente de roca densa es de aproximadamente 14 kilómetros cúbicos (3,4 millas cúbicas). [48] El volumen de la ignimbrita de Incapillo es comparable al de la ignimbrita de Katmai. [34] La ignimbrita de Incapillo probablemente se formó a partir de una erupción de baja altura sin una columna de erupción alta , [54] formando primero una oleada de base y luego flujos piroclásticos . [34] El cambio de erupciones de domo de lava a erupciones formadoras de ignimbrita puede haber sido provocado por la inyección de magmas más calientes en la cámara de magma. Una teoría menos probable es que el cambio fue causado por cambios en el contexto tectónico. Durante la erupción, un colapso similar a un pistón formó la caldera. [20]
Más tarde, un flujo de escombros llamado Veladero (también conocido como Ignimbrita Quebrada de Veladero) ocurrió en un valle glaciar al sur de la caldera. Es rico en líticos y piedra pómez. [53] Estos líticos se derivan de las lavas de Sierra de Veladero, Cerro Bonete Chico y Pircas Negras. El flujo de escombros varía de 15 a 25 metros (49 a 82 pies) de espesor a 5 kilómetros (3,1 millas) al sur de la caldera a 10 a 15 metros (33 a 49 pies) más al sur, siendo el volumen total de 0,7 a 0,5 kilómetros cúbicos (0,17 a 0,12 millas cúbicas). El flujo de escombros tiene una composición diferente de la ignimbrita principal de Incapillo, ya que contiene dacita y clastos de color marrón rojizo. Tiene una composición masiva sin gradación y es probable que sea un depósito de lahar o flujo de escombros, probablemente influenciado por el agua glacial o del lago del cráter. Los efectos del viento han generado crestas montañosas. [17]
No hay fechas disponibles para los domos de lava post-caldera, que probablemente surgieron del magma que ascendió a través de los conductos que formaron la caldera, ya que estos domos se encuentran solo dentro de la caldera. Las temperaturas elevadas del lago de la caldera sugieren que todavía hay actividad hidrotermal debajo de Incapillo. [20] La tomografía sísmica ha identificado la presencia de una estructura al menos parcialmente fundida debajo del volcán. [55]
