22°15′S 66°45′O / 22.250, -66.750 [1]
El Cerro Panizos es un volcán en forma de escudo del Mioceno tardío [a] que se extiende por el Departamento de Potosí de Bolivia y la Provincia de Jujuy de Argentina . Presenta dos calderas (depresiones formadas por el colapso de un volcán ) y un grupo de domos de lava . Es parte del complejo volcánico Altiplano-Puna (APVC), un grupo de calderas e ignimbritas asociadas (una forma de roca volcánica) que entraron en erupción durante los últimos diez millones de años. El Cerro Panizos es parte de la Zona Volcánica Central (ZVC), un arco volcánico que se extiende desde Perú hasta Chile y que se formó principalmente por subducción de la Placa de Nazca debajo de América del Sur .
La actividad volcánica en el APVC comenzó hace unos diez millones de años, dando origen a las grandes calderas volcánicas Panizos, Vilama , Cerro Guacha y el volcán Uturuncu . La formación del APVC se ha relacionado con la existencia de un gigantesco cuerpo magmático en la corteza de los Andes Centrales.
La ignimbrita de Ciénago hizo erupción en más de 350 kilómetros cúbicos (84 millas cúbicas) desde Panizos hace unos 7,9 millones de años, y hace 6,7 millones de años la ignimbrita de Panizos hizo erupción en más de 650 kilómetros cúbicos (160 millas cúbicas). La ignimbrita de Panizos se ha destacado por sus rocas volcánicas que contienen orbes [b] . Varios conos volcánicos como Limitayoc estuvieron activos entre las erupciones de ignimbrita, y una meseta de flujos de lava y domos de lava se formó en el área central de la ignimbrita de Panizos después de las últimas erupciones.
El Cerro Panizos se encuentra en la Cordillera de Lipez del Altiplano Andino - Puna . [4] [c] El volcán es un escudo de ignimbrita de 40 kilómetros de ancho (25 millas), con una suave pendiente que rodea un semicírculo de domo de lava de 10 a 15 kilómetros de ancho (6,2 a 9,3 millas) . [6] La montaña llamada "Cerro Panizos" [d] es un domo de lava de aproximadamente 5300 metros (17 400 pies) [e] de altura en el semicírculo sureste. [9] Los otros domos son el Cerro Cuevas, el Cerro Crucesnioc, el Cerro Vicunahuasi al oeste y el Cerro La Ramada de 5540 metros de altura (18 180 pies) al norte del Cerro Panizos. [f] [10]
Se han identificado dos calderas en el Cerro Panizos. La más grande, que está centrada al sur del semicírculo del domo de lava, puede haberse formado por el hundimiento del suelo. [11] [12] Dentro de esta caldera se encuentra una caldera de colapso más pequeña, delineada por los domos de lava. [12] El Cerro Anta Cuevas, el Cerro Chinchijaran, el Cerro Limitayoc/Limitayo y el Cerro Tucunquis son mesetas de lava que se elevan desde el escudo de ignimbrita. [13] El Cerro Limitayoc de 5.158 metros de altura (16.923 pies) se formó a lo largo de una falla con dirección norte-sur y tiene una forma alargada, [14] con rastros de alteración hidrotermal en su extremo norte. [15]
Debido al clima árido , se ha producido poca erosión. [1] Algunas partes de la ignimbrita están cubiertas de arena arrastrada por el viento. Los accidentes geográficos tienen formas cónicas, en forma de cúpula o de mesa. [16] La erosión de la ignimbrita ha formado acantilados y filas de pináculos, estos últimos atraen a los fotógrafos debido a su apariencia exótica. [17] El escudo de ignimbrita de Panizos se ha comparado con las pateras de Marte . [18]
Varios arroyos (a menudo efímeros [19] ) cortan las rocas del escudo para formar un sistema de drenaje radial. [20] Los arroyos corren principalmente hacia el este; de norte a sur son el río Khuchu Mayu y las quebradas Buenos Aires, Ciénago, [g] Paicone, Potrero, Guanapata, Pupusayo, Cusi Cusi, Cueva, García y Quenoal. [h] [22] La mayoría de ellos eventualmente se unen al río San Juan de Oro , [19] que desemboca en el océano Atlántico . [23] Se puede acceder a Panizos a través de los valles de estos arroyos. [24] Pequeños lagos salpican el sector suroeste del escudo, y hay lagos efímeros en su lado sureste. [25] La montaña Cerro San Matías limita con Panizos al norte, Cerro Lípez al noroeste y Corutu al suroeste de Panizos, [26] mientras que la depresión de San Juan de Oro está al este del volcán. [27]
La región es remota e inhóspita. [28] La mayor parte del volcán se encuentra en el Departamento de Potosí de Bolivia ( Provincia de Sud Lipez ), a excepción del cuadrante sureste que se encuentra en la Provincia de Jujuy de Argentina ( departamentos de Rinconada y Santa Catalina ). [29] La frontera entre Argentina y Bolivia corre a lo largo de los domos. [30] Las ciudades de Cusi Cusi y San Antonio de Esmoruca [i] están al sureste y al norte del volcán, respectivamente. [31] Hay varios sitios arqueológicos en Panizos, y una rama del sistema de caminos inca pasaba por el volcán. [32] La mayoría de los domos centrales fueron escalados por primera vez en noviembre de 1939, pero el volcán en sí solo fue identificado como tal en 1977, gracias a imágenes del satélite Landsat . [33]
La región es un desierto frío y seco, con precipitaciones anuales que alcanzan los 200–400 milímetros (7,9–15,7 pulgadas) por año y solo una escasa cobertura de nubes. El contraste de temperatura día-noche es alto y la mayoría de las noches tienen heladas . [34] La única vegetación consiste en plantas de cojín , pastos y arbustos. Las áreas más húmedas presentan humedales (como bofedales ) y hay salares . [35] La fauna nativa incluye guanacos , llamas , tarucas y vicuñas , [32] y animales más pequeños como chinchillas , vizcachas y varios géneros de ratones . Los carnívoros locales incluyen gatos monteses andinos , pumas , culpeos , gatos de las pampas y zorros grises sudamericanos ; y los flamencos chilenos , andinos y de James , los gansos andinos , los ñandúes de Darwin y los patos se encuentran entre las aves nativas. [32]
Frente a la costa occidental de América del Sur, las placas de Nazca y Antártica se subducen debajo de América del Sur. [36] La subducción es responsable del vulcanismo del Cinturón Volcánico Andino , que se subdivide en cuatro segmentos volcánicos. [37] La Zona Volcánica Central (ZVC) es la parte del Cinturón que incluye el Cerro Panizo. [36] La ZVC consta de dos partes: un arco volcánico con estratovolcanes [38] que alcanzan los 6000 metros (20 000 pies) de elevación, [j] [40] incluido el volcán más alto del mundo, Ojos del Salado ; [41] y numerosas calderas grandes en el arco principal y más al este, [42] que produjeron el mayor volumen de rocas volcánicas neógenas - cuaternarias en los Andes. [37] Alrededor de 44 volcanes en la ZVC han estado activos en el tiempo histórico, [41] siendo Lascar el más activo de ellos. [43]
El mayor conjunto de volcanes en la CVZ es el complejo volcánico Altiplano-Puna (APVC) de 70.000 kilómetros cuadrados (27.000 millas cuadradas) , [44] un sistema de calderas e ignimbritas que estuvieron activos en la alta meseta del Altiplano-Puna [k] durante el Mioceno . [48] Con un volumen que supera los 15.000 kilómetros cúbicos (3.600 millas cúbicas), [49] es una de las provincias de ignimbrita más grandes de la Tierra. [50] Cerro Panizos es una de varias calderas conocidas en el APVC, pero pueden existir otras calderas enterradas [48] y solo unos pocos de estos volcanes han sido estudiados en detalle. [51] Dentro de la corteza bajo el APVC se encuentra el Cuerpo de Magma del Altiplano-Puna , [52] una pila gigante de masa de roca y magma [53] a una profundidad de 9 a 31 kilómetros (5,6 a 19,3 millas) [49] que se extiende bajo el sur de Bolivia, el noreste de Chile y el noroeste de Argentina. [54] Tiene un volumen de 500.000 kilómetros cúbicos (120.000 millas cúbicas). [49] El cinturón de estaño del sur de Bolivia se superpone con el APVC, [36] y Panizos es el volcán APVC más oriental. [55]
El basamento está formado por rocas volcánicas, sedimentarias y cristalinas, que tienen edades que van desde el Paleozoico ( Formación Acoite [56] ) hasta el Cenozoico (Formaciones Peñas Coloradas [57] [l] y Tiomayo [58] ). [59] La superficie de erosión de San Juan de Oro forma la superficie sobre la que se emplazaron rocas volcánicas posteriores. [60] Dos ignimbritas más antiguas subyacen al centro de Panizos, [36] una de las cuales se originó en Corutu. [61] La corteza tiene 70 kilómetros (43 mi) de espesor [59] y hasta mil millones de años, [62] pero alcanzó su espesor actual solo durante el Cenozoico tardío [m] . [46] Está intersectado por numerosos lineamientos , algunos formados durante el levantamiento de los Andes y otros son estructuras más antiguas que se reactivaron. La mayoría de las calderas de la CVZ se encuentran en dichos lineamientos; [52] Una línea de dirección noreste-suroeste puede haber influido en la formación de Panizos, Vilama y Cerro Guacha, [52] y las estructuras de menor escala en Panizos pueden reflejar lineamientos de dirección norte-sur y este-sureste-oeste-noroeste. [63] Hay evidencia de fallas, tanto antes [63] como después de la erupción de la Ignimbrita de Panizos. [64]
La actividad volcánica en la región comenzó durante el Jurásico [n] en la Cordillera de la Costa y ha migrado hacia el este desde entonces. [47] Durante el Mioceno tardío, la subducción bajo la Puna se hizo más pronunciada, lo que provocó que la cuña del manto se volviera más gruesa y parte de la corteza suprayacente se delaminara , aumentando la producción de derretimientos. [40] La actividad volcánica se desplazó al este hacia la Puna hasta el Plioceno , [o] después de lo cual regresó al arco principal donde persiste hasta el día de hoy. [65] Numerosas ignimbritas fueron emplazadas entre 25 y 1 millón de años atrás, y la mayor parte data del Mioceno tardío al Plioceno. [38] La actividad volcánica fue episódica, con varios brotes reconocibles durante los cuales la actividad volcánica aumentó [45] hace unos 10, 8, 6 y 4 millones de años. [66] Cada uno de estos brotes está asociado con múltiples ignimbritas: el primero con las Ignimbritas Artola, San Antonio, Bajo Río San Pedro, Divisoco, Granada, Pairique y Coyaguayma; el segundo con las Ignimbritas Sifón y Vilama; el tercero con las Ignimbritas Panizos, Coranzuli, Toconce, Pujsa, Guacha, Chuhuilla, Carcote y Alota; y el cuarto con las Ignimbritas Atana-Toconao, Tara y Puripicar. A veces se consideran juntas la primera y la segunda etapa. [67] En Bolivia, hace unos 8–5 millones de años estuvo activo Kari-Kari , hace 8,4–6,4 millones de años Morococala , hace 8–5 millones de años Los Frailes y durante el último millón de años Nuevo Mundo . [68]
El vulcanismo disminuyó durante los últimos 4 millones de años, [69] produciendo ignimbritas más pequeñas como Patao, Talabre-Pampa Chamaca, Laguna Colorada, Puripica Chico, Purico, Tatio, Filo Delgado y Tuyajto. [70] Las últimas erupciones tuvieron lugar hace 271.000 y 85.000 años en Uturuncu y el complejo Cerro Chascón-Runtu Jarita , respectivamente. [71] Durante el siglo XXI, se descubrió un levantamiento continuo en Uturuncu. [72]
El volcán ha hecho erupción de dacita , que contiene numerosos cristales y tiene una composición homogénea; [36] las andesitas están subordinadas. Juntas, estas rocas constituyen una suite calcoalcalina rica en potasio peraluminosa . [73] Los fenocristales incluyen biotita y plagioclasa , mientras que la apatita y el circón forman fases accesorias [p] ; el ortopiroxeno , el cuarzo y la sanidina son menos comunes y el clinopiroxeno , la hercinita , la hornblenda , [75] la hiperstena , [76] la ilmenita y la magnetita son raras. [75] Muchos de los minerales más raros son xenolitos derivados de la corteza. [75] Se encuentran depósitos de oro y plata en el volcán, [77] y se han encontrado antimonio , cobre y uranio juntos en Paicone. [78] Se han determinado posibles ocurrencias de arsénico , plomo , manganeso , níquel y zinc . [79]
Las rocas se derivan de una cámara de magma , [80] donde los magmas almacenados cristalizaron y experimentaron cierta cristalización fraccionada sin mezclarse completamente. [81] La cámara de magma fue alimentada por una combinación de basaltos derivados del manto y fundidos de la corteza inferior , [82] que se formaron en una zona de fusión en la parte inferior de la corteza [83] que es percolada por basaltos ascendentes. [84]
En Panizos se han encontrado orbes ovalados formados por capas concéntricas de cristales alrededor de un núcleo. [85] Constituyen menos del uno por ciento de las rocas de Panizos y solo se encuentran en las ignimbritas [86] al este y sureste del volcán. [85] El núcleo está formado típicamente por un fragmento de roca no volcánica o un grupo de cristales de ortopiroxeno, mientras que las capas de cristales de un milímetro de espesor son biotita, bronzita , ilmenita, ortopiroxeno y plagioclasa. [87] Los fenocristales grandes (de hasta 2 centímetros (0,79 pulgadas)) coexisten con los orbes. [88] Los orbes probablemente se formaron cuando el magma se desgasificó rápidamente durante la erupción de la ignimbrita de Panizos, lo que provocó la formación de cristales alrededor de "semillas" como xenolitos o cristales de ortopiroxeno que finalmente formaron los orbes. [89] Sólo unos pocos volcanes en el mundo tienen tales orbes, probablemente porque requieren condiciones especiales para formarse. [90]
Panizos estuvo activo a finales del Mioceno, [36] aunque las rocas del Mioceno temprano al norte de Panizos [91] y la ignimbrita Cusi Cusi de 12,4 millones de años también pueden ser parte de él. [92] Panizos estuvo activo al mismo tiempo que Coranzulí y Vilama-Coruto. [93] Es la fuente de dos ignimbritas importantes: la primera (Cienago [36] o Panizos I [69] ) entró en erupción hace 7,9 millones de años y forma dos unidades de flujo [36] con un volumen total que supera los 300 kilómetros cúbicos (72 mi3), [69] cada una de ellas cubierta por depósitos de lluvia piroclástica [15] de varios centímetros de espesor. Esta ignimbrita, que contiene una alta proporción de piedra pómez , [30] podría ser la primera erupción de Panizos. [94] Posteriormente, se formaron domos de lava en el lado sur del volcán, [36] incluyendo el Cerro Limitayoc, [95] donde la actividad continuó después de la Ignimbrita Panizos. [96]
La segunda ignimbrita, [97] la Ignimbrita Panizos (o Panizos II [69] ) de más de 650 kilómetros cúbicos (160 millas cúbicas ) surgió del volcán hace 6,7 millones de años. Se emplazó como dos unidades de flujo, [36] que están separadas por múltiples oleadas de base , flujo piroclástico y depósitos de ceniza volcánica que alcanzan espesores de varios metros. [75] Una capa de 1 metro (3 pies 3 pulgadas) de espesor de lapilli se encuentra debajo de la ignimbrita. [98] La Ignimbrita Panizos forma el escudo alrededor del complejo del domo central, llegando hasta el valle del Río Granada-San Juan de Oro al este del volcán. [30] La ignimbrita tiene un espesor máximo de unos pocos cientos de metros, principalmente alrededor del complejo del domo central [99] y donde rellenó la topografía preexistente, formando depósitos gruesos dentro de los valles. [100] La ignimbrita no era muy móvil. [101]
La Ignimbrita de Panizos consiste en depósitos de piedra pómez parcialmente soldados , ricos en cristales [98] , [99] con fragmentos individuales de piedra pómez que alcanzan tamaños de 80 centímetros (31 pulgadas), [100] y líticos raros . Algunas rocas han sido alteradas por desgasificación . [98] Las rocas en la unidad de flujo inferior contienen menos cristales y más vesículas que en la unidad de flujo superior, [75] y cubren un área mucho más pequeña. [30] La Ignimbrita de Panizos representa una de varias " supererupciones " en los Andes centrales; estos son eventos volcánicos gigantes [102] que exceden el tamaño de todas las erupciones conocidas de los últimos 11.700 años. [103] Se han encontrado capas de ceniza posiblemente correlacionadas con la Ignimbrita de Panizos en la Cordillera de la Costa. [104]
Ambas unidades de la Ignimbrita Panizos fueron productos de la misma erupción. [105] Después de que una erupción pliniana inicial produjo una columna eruptiva , [106] un respiradero en la parte sureste del complejo de domos [107] produjo la unidad de flujo inferior. El colapso del primer respiradero o la apertura de uno nuevo causó una ruptura en la erupción; la capa entre las unidades [105] y la caldera descendente se formó en este momento. [108] La actividad continuó desde múltiples respiraderos, dando lugar a la unidad de flujo superior. [105] Las dos unidades se originaron a partir de diferentes niveles de la misma cámara de magma, [62] con magma más caliente dando lugar a la unidad de flujo superior. [80] La unidad de flujo superior se estancó dentro de la caldera descendente hasta que la segunda caldera rompió sus márgenes, permitiendo que las ignimbritas fluyeran hacia el lado oriental. [109]
La caldera se llenó posteriormente con lavas dacíticas [36] y ya no es una depresión. [38] Los flujos se originaron en respiraderos anulares en la caldera, [86] y luego fueron cubiertos por el grupo de domos de lava. [110] Los derrumbes en el extremo oriental del volcán expusieron rocas subyacentes , [98] y se produjo actividad hidrotermal en el complejo del domo central. [64] La última actividad volcánica fue hace 6,1 millones de años, [36] y no hay evidencia de actividad del Holoceno [q] . [55] Se encuentran depósitos eólicos y fluviales en afloramientos. [61]