Incapillo es una caldera del Pleistoceno (una depresión formada por el colapso de un volcán ) en la provincia de La Rioja en Argentina . Es el centro volcánico más austral de la Zona Volcánica Central Andina (ZVC) que hizo erupción durante el Pleistoceno. Incapillo es uno de varios sistemas de ignimbrita [a] o calderas que, junto con 44 estratovolcanes activos , forman parte de la CVZ.
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 cesó la actividad en el arco volcánico del Cinturón Maricunga occidental hace seis millones de años, el vulcanismo comenzó en la región de Incapillo, formando los altos edificios volcánicos Monte Pissis , Cerro Bonete Chico y Sierra de Veladero . Posteriormente, se colocaron varias cúpulas 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 de Incapillo entró en erupción hace 0,52 ± 0,03 y 0,51 ± 0,04 millones de años y tiene un volumen de aproximadamente 20,4 kilómetros cúbicos (4,9 millas cúbicas). Durante la erupción se formó una caldera con dimensiones de 5 por 6 kilómetros (3,1 millas × 3,7 millas). 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 cubrir un área de actividad hidrotermal en curso .
Incapillo, ubicada en la provincia argentina de La Rioja , [4] es la caldera resultante de vulcanismo explosivo más alta del mundo. El nombre Incapillo significa 'Corona del Inca' en quechua ; [5] también se la conoce como caldera Bonete, [2] Corona del Inca [6] o Inca Pillo. [7] Los picos montañosos circundantes fueron visitados por pueblos prehispánicos . [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 (CVZ), que se extiende a través de los países de Chile , Bolivia y Argentina e incluye seis o más calderas cuaternarias o sistemas de ignimbrita , 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 de Galán al sur del mismo. [11] Incapillo es el volcán más al sur 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 altura 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 de 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 (1300 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] Existe un grupo oriental de domos de lava entre Monte Pissis y Cerro Bonete Chico y uno occidental en la Sierra de Veladero. Las cúpulas tienen alturas de 100 a 600 metros (300 a 2000 pies) y el material erosionado de las cúpulas forma una plataforma de aproximadamente 1 kilómetro (0,6 millas) de ancho alrededor de muchas de ellas. Los delantales están hechos de material erosionable. [17] Algunas cúpulas tienen cráteres llenos de agua con un ancho de 20 metros (66 pies) en su parte superior. [18] Las cúpulas en el lado norte de la caldera son dacíticas y muestran signos de alteración hidrotermal . Algunas cúpulas son probablemente parte del complejo volcánico anterior a la caldera, y varias cúpulas riodacíticas fueron erosionadas después de la formación de la caldera; [5] anteriormente se consideraban restos de erosión. [15] Las cúpulas más antiguas tienen colores rojizos oxidados en las imágenes de satélite. [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 una cúpula de lava muy alterada en el centro de la caldera. [15] Se han informado varias dimensiones: el lago puede tener 350 metros (1150 pies) o 13 metros (43 pies) de profundidad, puede estar a 5.300 metros (17.400 pies) o 5.495 metros (18.028 pies) de altitud. y su superficie se ha dado 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 lacustres y de evaporita que se encuentran en el fondo de la caldera. Las temperaturas del agua de 13 °C (55 °F) obtenidas mediante mediciones satelitales sugieren que la actividad hidrotermal persiste 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 debajo de la placa sudamericana en el área 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, entre 240 y 300 kilómetros (150 a 190 millas) al este de la trinchera formada por la subducción. [10]
Incapillo es uno de al menos seis diferentes volcanes de ignimbrita o caldera que forman parte de la CVZ en Chile, Bolivia y Argentina. La CVZ es uno de los cuatro arcos volcánicos diferentes de los Andes. [10] El Cinturón Maricunga, a unos 50 kilómetros (31 millas) al oeste de Incapillo, es donde comenzó el vulcanismo hace 27 millones de años. Se sucedieron fases de actividad ignimbrítica y estratovolcánica, incluido el volcán Copiapó , hasta que cesó la actividad con la última erupción del Nevado de Jotabeche hace 6 millones de años. Al sur de Incapillo, la región de losas planas pampeanas está asociada con deformación tectónica y falta de actividad volcánica hasta el volcán Tupungatito más al sur. [5]
SL de Silva y P. Francis sugirieron en su libro Volcanoes of the Central Andes (1991 ) que la ZVC debería subdividirse en dos sistemas de volcanes: uno en Perú y otro en Chile, según su 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 Estadounidense sugirieron 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 de las regiones volcánicas de la Tierra. [5] Varios estudios indican que las tendencias en las proporciones de isótopos de las rocas volcánicas de Incapillo se deben a una corteza engrosada y una mayor contribución de la misma 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 adscritos 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 disminuye abruptamente hacia el sur. Este somero forma el límite entre la CVZ volcánicamente activa y la región de losas planas pampeanas magmáticamente inactiva más al sur. [29] Esta inactividad magmática se produce porque la losa plana elimina la cuña astenosférica . [4]
Incapillo forma parte de un sistema volcánico activo hace entre 3,5 y 2 millones de años 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 disminución de la profundidad de la losa en subducción impidió el vulcanismo al este y al sur de la misma. [31] Otra visión 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 están ubicados entre dos dominios de diferente rigidez, un dominio sedimentario del 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 por los sistemas de suministro de los volcanes Pissis y Bonete Chico más antiguos. [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 losa poco profunda. [31] Se encuentra un foco de actividad sísmica en Incapillo [35] y una débil anomalía de la velocidad sísmica debajo de la cadena montañosa principal puede estar relacionada con 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 del domo de lava contienen fenocristales de anfíbol , biotita, plagioclasa, cuarzo y titanita. Algunas cúpulas contienen además feldespato alcalino . Los domos más antiguos tienen mayor contenido de anfíboles y 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 los elementos de tierras raras ocurrieron al mismo tiempo que el arco migraba hacia el este, poniendo fin a la actividad en el cinturón de Maricunga. [40] Las proporciones de los elementos tienen forma pronunciada de arco con algunas firmas adaquíticas . [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 a partir del magma desgasificado dejado por la erupción que formó la caldera. [43] Los domos de lava previos 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 edad Paleozoica . [44] Los magmas de Incapillo probablemente se formaron como magmas máficos adaquíticos de alta presión derivados de la corteza, ya sea directamente por anatexis o indirectamente a partir de fragmentos de la corteza arrastrados hacia abajo. [45] Los magmas fueron luego modificados por contaminación de la corteza y cristalización fraccionada . [46] A medida que la losa en subducción se fue reduciendo, el granate de la corteza terrestre , que contiene lherzolita y granulita , la eclogita , aportada tanto por la base de la corteza como por las rocas del antearco que fueron arrastradas hacia abajo por la losa en subducción, se convirtió en un componente cada vez más importante de los magmas en erupción. [47] Finalmente, la cámara de magma de Incapillo se desconectó del manto y 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 intersitital y, a veces, contienen cristales secundarios de biotita. [49] En el volcán se producen depósitos de azufre crudo . [7]
Incapillo como localidad de gran altitud tiene un clima alpino , con bajas temperaturas y poco oxígeno , fuertes vientos y precipitaciones predominantemente estivales. El propio Incapillo no tiene estaciones meteorológicas y, por lo tanto, no se dispone de datos climáticos exactos; sin embargo, 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] En Bonete nace el río Desaguadero . [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); debajo, la vegetación toma la forma de una estepa de matorral . Los pastos 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 vulcanismo del cinturón de Maricunga y ocurrió por primera vez en Monte Pissis hace entre 6,5 y 3,5 millones de años (mya). Se produjo más vulcanismo al sur de Incapillo 4,7 ± 0,5 millones de años, en la Sierra de Veladero 5,6 ± 1 – 3,6 ± 0,5 millones de años, y en la región de Cerro Bonete Chico 5,2 ± 0,6 – 3,5 ± 0,1 millones de años. [4] Algunas de las andesitas máficas de Pircas Negras de 3 a 2 millones de años 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 millones de años, 3,2 ± 0,3 millones de años y 1,9 ± 0,2 millones de años. El vulcanismo andesítico - riolítico formó ignimbritas y domos de lava entre 2,9 ± 0,4 y 1,1 ± 0,4 millones de años, [4] y el domo precaldera más joven tenía 0,873 ± 0,077 millones de años. [52] Las cúpulas de lava se formaron mediante 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 a una distancia de 15 kilómetros (9,3 millas) de la caldera. [14] La ignimbrita aparece en un valle fluvial efímero que se dirige hacia el este y en el sur de la Quebrada del Veladero, 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 lítica y ceniza con un espesor de 5 centímetros (2 pulgadas). [15] La ignimbrita muestra características de bandas alejadas de la caldera y en la Quebrada de Veladero clastos del tamaño de una pelota 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 cristal 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 una oleada de base primero y flujos piroclásticos después. [34] El cambio de un 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]
Posteriormente, se produjo un flujo de escombros llamado Veladero (también conocido como Quebrada de Veladero Ignimbrita) en un valle glaciar al sur de la caldera. Es rico en lítica y piedra pómez. [53] Estos líticos se derivan de 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 y de 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 a la de la ignimbrita principal de Incapillo, ya que contiene clastos y dacita de color marrón rojizo . Tiene una composición masiva sin clasificar y probablemente sea un lahar o un depósito de flujo de escombros, probablemente influenciado por el agua de un glaciar o un lago de cráter. Los efectos impulsados por el viento han generado crestas con montículos. [17]
No hay fechas disponibles para los domos de lava posteriores a la 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 elevadas temperaturas del lago caldera sugieren que todavía se produce actividad hidrotermal debajo de Incapillo. [20] La tomografía sísmica ha identificado la presencia de una estructura al menos parcialmente fundida debajo del volcán. [55]
