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Laguna del Maule (volcán)

La Laguna del Maule es un campo volcánico en la cordillera de los Andes de Chile , cerca de la frontera entre Argentina y Chile y parcialmente superpuesto a ella . La mayor parte del campo volcánico se encuentra en la provincia de Talca de la Región del Maule de Chile . Es un segmento de la Zona Volcánica Sur , parte del Cinturón Volcánico de los Andes . El campo volcánico cubre un área de 500 km² ( 190 millas cuadradas) y presenta al menos 130 respiraderos volcánicos . La actividad volcánica ha generado conos , domos de lava , coladas de lava y flujos de lava , que rodean el lago Laguna del Maule . El campo recibe su nombre del lago, que también es la fuente del río Maule .

La actividad volcánica del campo comenzó  hace 1,5 millones de años durante la época del Pleistoceno ; dicha actividad ha continuado en la época postglacial y Holoceno después de que los glaciares se retiraron del área. La actividad volcánica postglacial ha incluido erupciones con componentes explosivos y efusivos simultáneos , así como erupciones con un solo componente. En la era postglacial, la actividad volcánica ha aumentado en Laguna del Maule, y el campo volcánico se ha inflado rápidamente durante el Holoceno. Tres grandes erupciones formadoras de calderas tuvieron lugar en el campo volcánico antes del último período glaciar . Las erupciones más recientes en el campo volcánico tuvieron lugar hace 2.500 ± 700 , 1.400 ± 600 y 800 ± 600 años y generaron flujos de lava; hoy en día ocurren fenómenos geotérmicos en Laguna del Maule. Las rocas volcánicas en el campo incluyen basalto , andesita , dacita y riolita ; Esta última, junto con la riodacita, constituye la mayor parte de las rocas del Holoceno. En tiempos precolombinos, el yacimiento era una fuente de obsidiana de importancia regional .

Entre 2004 y 2007, comenzó la inflación del suelo en el campo volcánico, lo que indica la intrusión de un umbral [a] debajo de él. La tasa de inflación es más rápida que las medidas en otros volcanes en expansión, como Uturunku en Bolivia y la caldera de Yellowstone en los Estados Unidos, y ha estado acompañada de anomalías en la emisión de gases del suelo y la actividad sísmica . Este patrón ha creado preocupación sobre la posibilidad de una inminente actividad eruptiva a gran escala.

Geografía y estructura

El campo volcánico Laguna del Maule se extiende a ambos lados de la frontera chileno-argentina; la mayor parte del complejo se encuentra en el lado chileno. La localidad pertenece a la Región del Maule , [2] de la provincia de Talca en la cordillera de los Andes ; está cerca de la confluencia de los ríos Maule y Campanario en el valle del Maule. [3] La ciudad de Talca se encuentra a unos 140-150 km (87-93 mi) al oeste. [4] [5] La sección argentina del campo está en las provincias de Mendoza y Neuquén , [6] y la ciudad de Malargüe se encuentra a unos 140 km (87 mi) al este del campo volcánico. [7] La ​​carretera estacional [4] 115  [es] pasa por la parte norte del campo volcánico. El paso de montaña Paso Pehuenche a pocos kilómetros al noreste del lago [8] conecta Argentina y Chile; [9] la aduana chilena está a la salida del lago. [8] Los turistas y pescadores llegan al lago durante el verano, y la tripulación de la represa Laguna del Maule permanece allí todo el año. [10] Por lo demás, la región está escasamente habitada [11] y la actividad económica se limita a la prospección de petróleo , los pastos y el turismo ; [12] las localidades más cercanas son La Mina y Los Cipreses a más de 20 km (12 mi) al noroeste de la Laguna del Maule. [10]

El campo volcánico de la Laguna del Maule cubre una superficie de 500 km2 ( 190 millas cuadradas) [2] y contiene al menos 130 respiraderos volcánicos [13] incluyendo conos , domos de lava , flujos de lava y volcanes en escudo; [2] 36 cañadas silícicas y domos de lava rodean el lago. [14] Más de 100 km2 ( 39 millas cuadradas) del campo están cubiertos por estas rocas volcánicas. [15] El campo volcánico se encuentra a una altura promedio de 2400 m (7900 pies), [16] y algunas cumbres alrededor de la Laguna del Maule alcanzan altitudes de 3900 m (12 800 pies). [17] Se han encontrado cenizas volcánicas y piedra pómez producidas por las erupciones [15] a más de 20 km (12 millas) de distancia en Argentina. [18] Una serie de sistemas volcánicos cuaternarios de diversas edades rodean el lago Laguna del Maule, [5] incluyendo alrededor de 14  volcanes escudo y estratovolcanes que han sido degradados por la glaciación . [19] La topografía en el área es a menudo empinada. [20]  

Entre las estructuras del campo volcánico, el domo de lava Domo del Maule es de composición riolítica y generó un flujo de lava al norte que represó la Laguna del Maule. A este flujo de lava se unen otros flujos de lava del Cráter Negro , un pequeño cono en el sector suroeste del campo volcánico; las lavas de este cono son andesíticas y basálticas . Loma de Los Espejos es un gran flujo de lava de rocas ácidas que tiene 4 km (2,5 mi) de largo en el sector norte del campo volcánico, cerca de la salida de la Laguna del Maule. [21] Consiste en dos lóbulos con un volumen de aproximadamente 0,82 km 3 (0,20 cu mi) [22] y contiene obsidiana y vitrofíro . Los cristales dentro del flujo reflejan la luz solar. El flujo de lava Colada de las Nieblas, bien conservado, se encuentra en el extremo suroeste del campo volcánico y se origina en un cono de toba . Este flujo de lava tiene un espesor de 300 m (980 pies), [21] varía de 5 km (3,1 mi) [23] a 6 km (3,7 mi) de longitud, [21] y tiene aproximadamente 3 km (1,9 mi) de ancho. [23] El centro de Barrancas tiene un volumen de 5,5 km3 ( 1,3 mi3) y alcanza una elevación de 3092 m (10 144 pies). [24]

Las glaciaciones pasadas de esta parte de los Andes dejaron rastros en los valles adyacentes, [5] como su contorno en forma de U o de trinchera. [21] Los volcanes más antiguos de la Laguna del Maule han sido erosionados desproporcionadamente por la acción glaciar. Las laderas alrededor de la Laguna del Maule están cubiertas por coluviones [b] que incluyen taludes . [26]

El lago Laguna del Maule se encuentra en la cresta de los Andes, dentro de una depresión con un diámetro de 20 km (12 mi). [27] El lago tiene una profundidad de 50 m (160 ft) [28] y cubre una superficie de 54 km 2 (21 sq mi); [29] la superficie está a una altitud de 2.160 m (7.090 ft). [30] [31] El nombre del campo volcánico proviene del lago, [3] que contiene varios islotes. [32] En el fondo del lago hay cicatrices de hundimiento , pozos que pueden ser marcas de viruela y una cuenca en el sector norte del lago que puede ser el cráter de una erupción pliniana del Holoceno temprano . [33] Las terrazas alrededor del lago indican que los niveles de agua han fluctuado en el pasado; [26] Una erupción datada entre 19.000 ± 700 [34] y 23.300 ± 400 años atrás represó el lago 200 m (660 pies) más alto que su nivel actual. Cuando la represa se rompió [34] [19]  hace 9.400 años, [35] se produjo una inundación repentina del lago que liberó 12 km 3 (2,9 mi3) de agua y dejó rastros, como socavación , en la garganta del valle inferior . [19] [34] Se desarrollaron bancos y bares de playa en el lago, [34] lo que ha dejado una línea de costa alrededor del lago Laguna del Maule. [36] El lago está regulado por una represa en la salida; [7] fue construida en 1950 [37] y completada en 1957 [38] y causó una ligera expansión del área del lago. [4] La Laguna del Maule es el cuarto reservorio más grande de Chile , con una capacidad de 0,850 kilómetros cúbicos (0,204 millas cúbicas). [39] Además, la precipitación de tefra , como la de la erupción del volcán Quizapu de 1932 [40], ha impactado el lago durante el Holoceno y ha afectado la vida en las aguas del lago. [41]

Además de la Laguna del Maule, otros lagos en el campo son la Laguna El Piojo en el lado chileno en el sector suroeste del campo, [42] la Laguna Cari Launa en el lado chileno en el sector noreste del campo, y la Laguna Fea en el sur [30] a 2.492 m (8.176 pies) de elevación [31] y el lago Laguna Negra ambos en el lado argentino. [31] [43] La Laguna Fea está represada por una presa de piedra pómez y actualmente carece de una salida. [44] La Laguna Sin Salida ("lago sin salida"; llamado así porque carece de un río que salga de él) está en el sector noreste del campo volcánico y se formó dentro de un circo glaciar . [26] La divisoria de aguas de los Andes atraviesa el campo volcánico; [4] la mayor parte se encuentra al oeste de la divisoria y desemboca en el río Maule , [10] parcialmente a través de su afluente Melado. [45] El río Maule nace en el campo [46] y los ríos Pehuenche y Barrancas también tienen sus cabeceras en el campo volcánico. [47] [48]

Geología

La subducción de la parte oriental de la placa de Nazca debajo del margen occidental de la placa Sudamericana ocurre a una tasa de aproximadamente 74 ± 2 mm/a (2,913 ± 0,079 pulgadas/año). [27] Este proceso de subducción es responsable del crecimiento de los Andes chilenos y de manifestaciones volcánicas y geotérmicas [49] como el terremoto de Valdivia de 1960 y el terremoto de Chile de 2010 , [27] así como la Laguna del Maule, que se formó a 25 km (16 mi) detrás del arco volcánico. [50]

Hace 25 millones de años se inició en los Andes una fase de intensa actividad volcánica  , probablemente debido al aumento de las tasas de convergencia de las placas de Nazca y Sudamérica durante los últimos 28  millones de años. Es probable que esta fase haya persistido sin interrupción hasta hoy. [7]

La subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamericana ha formado un arco volcánico de unos 4.000 km (2.500 mi) de largo, que se subdivide en varios segmentos que se distinguen por diferentes ángulos de subducción. [51] La parte del cinturón volcánico denominada Zona Volcánica Sur contiene al menos 60  volcanes con actividad histórica y tres sistemas de calderas principales. [52] Los principales volcanes de la Zona Volcánica Sur incluyen de norte a sur: Maipo , Cerro Azul , Calabozos , Tatara-San Pedro , Laguna del Maule, Antuco , Villarrica , Puyehue-Cordón Caulle , Osorno y Chaitén . [14] La Laguna del Maule se encuentra dentro de un segmento conocido como la Zona Volcánica Transicional Sur, [53] a 330 km (210 mi) al oeste de la Fosa Perú-Chile [7] y a 25 km (16 mi) detrás del arco principal. [54] Los volcanes en este segmento suelen estar ubicados en bloques de basamento que se han elevado entre cuencas extensionales . [52]

En la zona de la Laguna del Maule, la placa de Nazca en subducción alcanza una profundidad de 130 km (81 mi) y tiene 37  millones de años. Durante el Mioceno Tardío , la tasa de convergencia fue mayor que la actual y, en respuesta, se formó el cinturón plegado de Malargüe al este de la cadena principal. [53] El Moho se encuentra a profundidades de 40 a 50 km (25 a 31 mi) debajo del campo volcánico. [7]

Local

La Formación Campanario tiene entre 15,3 y 7  millones de años y forma gran parte del basamento en el área de la Laguna del Maule; esta formación geológica contiene ignimbritas andesíticas-dacíticas [c] y tobas con diques dacíticos posteriores que se emplazaron hace 3,6–2,0 millones de años. [5] Una unidad más antigua, de edad Jurásico - Cretácico , aflora al noroeste del campo volcánico. [56] Otras unidades incluyen un grupo Oligoceno - Mioceno [57] de formaciones lacustres y fluviales denominadas Cura-Mallín , y otra formación intermedia denominada Trapa-Trapa , que es de origen volcánico y tiene entre 19 y 10 millones de años. [7] También se encuentran restos de ignimbritas cuaternarias y centros volcánicos del Plioceno , Cuaternario temprano, alrededor del campo; [7] Forman la Formación Cola del Zorro, la cual está parcialmente cubierta por los productos eruptivos de la Laguna del Maule. [58] En el campo volcánico se producen tills glaciares . [59]  

Existen varias fallas en el campo volcánico, como las fallas Laguna Fea y Troncoso en el sector suroeste y Los Cóndores en la parte noroeste. [48] La falla Laguna Fea es una falla normal con tendencia oeste-noroeste que fue identificada durante estudios sísmicos . [60] La inactiva [33] Troncoso se describe alternativamente como una falla de rumbo [61] o normal; [d] corre a lo largo del valle del Cajón Troncoso [60] y separa regímenes distintos de actividad tectónica [63] y volcánica dentro del campo volcánico Laguna del Maule. [64] Se han obtenido imágenes de fallas en sedimentos del lago. [40] Otras fallas de corte norte-sur se encuentran dentro de la Formación Campanario [5] y la fosa tectónica Las Loicas está asociada con la Laguna del Maule y pasa al sureste de ella. [65] Algunas fallas de la Laguna del Maule pueden estar vinculadas a la terminación norte de la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui , [66] mientras que otras pueden estar relacionadas con lineamientos de gran escala que cruzan los Andes. [67]

Al noreste de la Laguna del Maule hay varias montañas que alcanzan elevaciones superiores a los 3 kilómetros (1,9 mi); muchas de ellas son volcanes erosionados. [8] El Cerro Campanario es un estratovolcán máfico [e] de 3.943 m (12.936 pies) de altura que estuvo activo hace 160.000-150.000 años . [69] Al sur de la Laguna del Maule se encuentra el campo volcánico Varvarco , mientras que el campo volcánico Puelche y las calderas Pichi Trolon están al norte y al noreste de este, respectivamente; todos estuvieron activos en el Pleistoceno . [70] [71] Los volcanes Nevado de Longaví , [56] Tatara-San Pedro y la caldera Río Colorado se encuentran al oeste de la Laguna del Maule; [72] los dos últimos pueden ser parte de una alineación de volcanes con la Laguna del Maule. [73] Los volcanes locales se encuentran en un segmento de la corteza donde la zona Wadati–Benioff tiene 90 km (56 mi) de profundidad. [56] Más distantes están la caldera de Calabozos y un sistema del Pleistoceno tardío con domos y flujos al sur del Cerro San Francisquito, que son ambos sistemas volcánicos silícicos. [74] La actividad de Tatara-San Pedro y Laguna del Maule con presencia de riolita puede estar influenciada por la subducción de la Zona de Fractura de Mocha , que se proyecta en dirección a estos centros volcánicos. [75] Cerca están los plutones Risco Bayo y Huemul , [f] que tienen alrededor de 6,2  millones de años y pueden haberse formado a través de un vulcanismo similar al de la Laguna del Maule. [77] [78]

Composición de las rocas erupcionadas

En la Laguna del Maule se han erupcionado andesitas, andesitas basálticas , [14] basalto, [61] dacita, [3] riodacita y riolita, [61] las andesitas y andesitas basálticas definen un conjunto de rocas con contenidos medios de potasio . [79] En las rocas de Loma de Los Espejos se ha encontrado un SiO2Se ha observado un contenido de 75,6–76,7% en peso. [80] Los datos de composición de circón indican que el sistema magmático ha evolucionado con el tiempo: [81] Después de la desglaciación, la composición de las rocas volcánicas de la Laguna del Maule se ha vuelto más silícica; desde  hace 19.000 años, las erupciones de andesita se han restringido a los bordes del campo volcánico, [14] en consonancia con la maduración de un sistema magmático silícico. [82] La fase postglacial de actividad ha generado alrededor de 6,4 km3 ( 1,5 mi3) de riolita y 1,0 km3 ( 0,2 mi3) de riodacita. [14] De los más de 350 km3 ( 84 mi3) de roca volcánica en el campo de la Laguna del Maule, [15] [83] alrededor de 40 km3 ( 9,6 mi3) se emplazaron postglacialmente. [84] Los magmas de la Laguna del Maule contienen grandes cantidades de agua y dióxido de carbono ; los magmas postglaciales en promedio consisten de 5 a 6 % de agua en peso con alguna variación entre erupciones individuales. [85] El lavado del magma con dióxido de carbono puede ser importante para iniciar erupciones. [86]

Varias unidades estratigráficas [g] se han distinguido en el campo volcánico, incluyendo la unidad Valley expuesta en el valle del Maule y la unidad Lake encontrada alrededor del lago. [56] Las rocas de la unidad Valley son andesita basáltica. La plagioclasa y, en menor medida, el clinopiroxeno y el olivino forman sus fenocristales . [88] La unidad Lake es principalmente postglacial e incluye riolita vítrea, [89] que es pobre en cristales. Los fenocristales en las rocas postglaciales son biotita , plagioclasa y cuarzo . [90] Los xenolitos graníticos [91] y las rocas máficas ocurren como fragmentos de roca discretos en las unidades riolíticas [92] erupcionadas por la erupción rdm . [93] Las microlitas en las rocas de la unidad Lake incluyen biotita, plagioclasa y espinela . [89] Se ha observado una textura vesicular variable en rocas erupcionadas durante diferentes erupciones. [80] Las temperaturas de los magmas postglaciales se han estimado en 820–950 °C (1,510–1,740 °F). [94] Las riolitas del Holoceno son vítreas y contienen pocos cristales. [95] Se ha reportado alteración hidrotermal en varios sitios como La Zorra, generando alunita , calcita , halita , illita , jarosita , caolinita , montmorillonita , ópalo , cuarzo , pirita , esmectita , azufre , travertino y zeolita . [96] [20] En La Zorra hay apariciones de actinolita , apatita , augita , calcita , clorita , hiperstena , ilmenita , magnetita , flogopita , pirita , piroxeno , cuarzo , torita , titanita y circón . [97]

Las rocas postglaciales están compuestas de elementos similares. [14] Altos contenidos de aluminio (Ai) y bajos de titanio (Ti) están presentes en la andesita basáltica y el basalto, un patrón típico para rocas básicas en zonas donde convergen las placas. [98] Las rocas en general pertenecen a la serie calcoalcalina , [3] aunque algunas rocas ricas en hierro han sido atribuidas a la serie toleítica . [99] Las proporciones isotópicas de estroncio (Sr) han sido comparadas con las del volcán Tronador ; [100] se encuentra similitud compositiva adicional con otros volcanes cercanos a la Laguna del Maule como Cerro Azul y Calabozos. [101] La Laguna del Maule se destaca por la frecuencia de rocas riolíticas, en comparación con volcanes más al sur en la cadena. [102] Hay tendencias compositivas en la región del arco volcánico entre 33° y 42°; los volcanes más al norte son más andesíticos en composición mientras que al sur los basaltos son más frecuentes. [51]

Génesis del magma

La actividad postglacial parece originarse de una cámara de magma silícico poco profunda debajo de la caldera. [14] La investigación publicada en 2017 por Anderson et al. indica que este sistema es algo heterogéneo con composiciones distintas de magmas erupcionados en las partes noroeste y sureste del campo volcánico. [13] Las riodacitas postglaciales tempranas contienen inclusiones máficas, [103] lo que implica que existen lavas máficas pero no llegan a la superficie. [34] A partir de las proporciones de isótopos de Sr se ha inferido que el magma es de origen profundo, [100] y la composición del elemento de tierras raras no muestra evidencia de contaminación de la corteza. [104] Las proporciones de isótopos de neodimio (Nd) y Sr indican que todas las rocas se derivan de la misma fuente original, [102] y las riolitas se forman por cristalización fraccionada del magma básico, [94] similar a los orígenes postulados de las rocas de la Zona Volcánica Central . [101] La fusión parcial también puede ser la fuente de las riolitas. [105] En general, el entorno donde se formaron las rocas parece ser un sistema caliente oxidado de 760–850 °C (1400–1560 °F) que se formó durante 100 000 a 200 000  años y que fue influenciado por la inyección de magma basáltico. [106] Las masas fundidas riolíticas pueden originarse en una papilla rica en cristales debajo del campo volcánico [107] y probablemente en al menos dos cámaras de magma. [34] El magma permanece en la cámara durante días o semanas antes de entrar en erupción. [108] Se ha estimado una tasa mínima de suministro de magma a largo plazo de 0,0005 km 3 /a (0,00012 mi3/a), [109] con una tasa de 0,0023 km 3 /a (0,00055 mi3/a) durante los últimos 20.000  años. [110]

Obsidiana y óxido de hierro-apatita

En tiempos precolombinos , la Laguna del Maule fue una importante fuente de obsidiana para la región, a ambos lados de los Andes. Se han hecho hallazgos desde el Océano Pacífico hasta Mendoza , a 400 km (250 mi) de distancia, así como en sitios arqueológicos de la provincia de Neuquén. La obsidiana forma bordes afilados y fue utilizada por las sociedades antiguas para la producción de proyectiles e instrumentos de corte. En América del Sur, la obsidiana se comerciaba a grandes distancias. Se ha encontrado obsidiana en las localidades de Arroyo El Pehuenche, Laguna Negra y Laguna del Maule. Estos sitios producen obsidianas con diferentes propiedades, desde grandes bloques en Laguna del Maule hasta guijarros más pequeños probablemente arrastrados por el agua en Arroyo El Pehuenche. Otro esquema tiene una fuente Laguna del Maule 1 en Laguna Fea y Laguna Negra y una fuente Laguna del Maule 2 en el río Barrancas.

En el volcán La Zorra se ha encontrado una formación de minerales de óxido de hierro ( magnetita ) -apatita (IOA) denominada Vetas de Maule . [60] Presenta bloques de magnetita masivos, [20] granos de magnetita [115] y vetas [116] y brechas ; las dimensiones de las formaciones de magnetita varían desde decenas de metros [115] hasta unos pocos centímetros. [116] Los depósitos de tipo IOA son importantes recursos de hierro y se forman en volcanes, ya sea a través de procesos magmáticos [117] o hidrotermales . El depósito de IOA en la Laguna del Maule es uno de los más jóvenes del mundo, con menos de un millón de años. [60] Se formó presumiblemente a través de procesos hidrotermales, unos 120.000 años después de que se emplazara el volcán. [118]

Clima y vegetación

Laguna del Maule es un lago azul rodeado de montañas áridas y parcialmente cubiertas de nieve.
Picos nevados y paisajes áridos que rodean la Laguna del Maule, el lago del cráter del volcán del mismo nombre

La Laguna del Maule se encuentra en la interfaz entre un clima templado semiárido y un clima montañoso más frío . [119] Tiene un clima de tundra , con temperaturas máximas de 14,1 °C (57,4 °F) en enero y mínimas de −4,6 °C (23,7 °F) en julio. [120] La precipitación anual alcanza alrededor de 1700 mm/a (67 in/año); [42] la precipitación relacionada con los frentes fríos cae durante el otoño y el invierno, aunque las tormentas ocasionales de verano también contribuyen a las precipitaciones . [119] La Laguna del Maule está sujeta al efecto de sombra de lluvia de las montañas más al oeste, por lo que las numerosas cumbres de más de 3000 m (9800 ft) de altura alrededor del lago no están glaciares. [46] La mayor parte del agua del lago proviene del deshielo ; [28] Durante gran parte del año, el paisaje alrededor del lago está cubierto de nieve [7] y las tormentas y nevadas frecuentemente impiden el tráfico en el lago. [120] Los vientos frecuentemente arrastran arena y piedra pómez. [4]

El área de la Laguna del Maule estuvo glaciada durante el último período glaciar . Un máximo glaciar ocurrió entre 25.600 ± 1.200 y 23.300 ± 600 años atrás, [121] durante el cual una capa de hielo de 80 km de ancho (50 mi) cubrió el volcán y los valles circundantes. [35] Hay incertidumbres sobre cuándo se retiraron los glaciares, pero la datación por radiocarbono sugiere que la desglaciación tuvo lugar hace 17.000 años, sincrónicamente con el resto de las Américas . [122] La glaciación ha dejado morrenas y terrazas en el área, [123] con colinas onduladas que se encuentran cerca de la salida del lago. [26] Morrenas poco desarrolladas con la apariencia de pequeñas colinas se encuentran aguas abajo de la Laguna del Maule, y forman pequeñas colinas alrededor del lago que se elevan unos 10-20 m (33-66 pies) sobre el nivel del lago. [46] Otros cambios climáticos en el Holoceno como la Pequeña Edad de Hielo se registran a partir de sedimentos en la Laguna del Maule, [41] como un período húmedo en los siglos XV al XIX [124] y una sequía durante el Holoceno temprano y medio . [125] Desde la década de 2000-2010, una larga sequía ha causado una disminución en el nivel [126] [127] y la superficie de la Laguna del Maule; [128] el lago se ha reducido casi un 10 por ciento entre 1984 y 2020. [129]

El paisaje alrededor de la Laguna del Maule es mayoritariamente desértico sin árboles. [7] La ​​vegetación alrededor de la Laguna del Maule está formada principalmente por pastos , [4] plantas de cojín y subarbustos ; a mayores altitudes la vegetación está más dispersa. [28] [130] Una vegetación más rica se encuentra en los fondos de los valles, y se utilizó históricamente para el pastoreo. [10] Las rocas alrededor de la Laguna del Maule albergan una planta llamada Leucheria graui , que no se ha encontrado en ningún otro lugar . [131] El terreno y el clima desfavorables son responsables del paisaje desértico. [4]

Historia eruptiva

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Diversas unidades volcánicas rodean la Laguna del Maule, muchas de las cuales son de edad postglacial/holocena y están identificadas por claves de tres letras.
Mapa geológico del entorno de la Laguna del Maule

La Laguna del Maule ha estado activa desde hace 1,5  millones de años, [15] [83] con una actividad a nivel de campo establecida hace unos 900.000 años. [132] Su tasa promedio de salida volcánica de magma se ha estimado en 200.000 m3 / a (7.100.000 pies cúbicos/a), comparable a otros sistemas de arco volcánico. [133] Las erupciones ocurren aproximadamente cada 1.000 años [109] y se ha inferido que duraron entre 100 y más de 3.000  días. [134] Las erupciones incluyen tanto eventos de formación de caldera como erupciones que no dejaron una caldera. [14] La mayoría de los centros del Pleistoceno se encuentran al oeste del lago. [135]

Tres eventos de formación de caldera han ocurrido durante la vida del sistema. [14] El primero tuvo lugar  hace 1,5 millones de años y produjo la ignimbrita dacítica Laguna Sin Puerto, que está expuesta al noroeste del lago Laguna del Maule. [15] Entre las dos erupciones, se formaron alrededor de nueve estratovolcanes en Laguna del Maule. [136] El más grande [32] ocurrió entre 990.000 [58] y 950.000  años atrás y produjo la caldera Bobadilla y una ignimbrita riodacítica , [15] [31] también conocida como la ignimbrita Cajones de Bobadilla. Esta ignimbrita alcanza un espesor de 500 m (1.600 pies) [63] y bordea el lago Laguna del Maule en el norte, [15] [31] extendiéndose unos 13 km (8,1 mi) de distancia de él. [59] La caldera de Bobadilla está centrada debajo de la costa norte de la Laguna del Maule, [15] y tiene dimensiones de 12 km × 8 km (7 mi × 5 mi). [19] La tercera tuvo lugar  hace 336.000 años y produjo la ignimbrita soldada [14] Cordón Constanza. [137]

Los 36 domos y flujos de lava riodacítica que rodean el lago surgieron de alrededor de 24  respiraderos individuales. Las erupciones comenzaron  hace 25.000 años, después del inicio de la desglaciación, y continuaron hasta la última erupción de este tipo  hace aproximadamente 2.000 años. [14] [143] Dos pulsos de vulcanismo ocurrieron en la Laguna del Maule después de la desglaciación, el primero  hace 22.500-19.000 años y el segundo a mediados y finales del Holoceno. [144] Una primera erupción pliniana de gran tamaño (unidad rdm ) formó la riolita de la Laguna del Maule, que mide 20 km 3 (4,8 mi3) a partir de un respiradero presumiblemente ubicado debajo de la parte norte del lago. [92] [144]

El centro de Cerro Barrancas [l] se volvió activo alrededor de 14.500 ± 1.500 años antes del presente [147] y fue el principal sitio de actividad volcánica entre 14.500 y aproximadamente 8.000  años atrás. [144] Después de ese punto, la actividad cambió y el volumen de salida aumentó; las unidades subsiguientes tienen un volumen de 4,8 km3 ( 1,2 mi3). [106] Estas dos fases de actividad volcánica ocurrieron con 9.000  años de diferencia entre sí y los magmas involucrados pueden haber provenido de diferentes reservorios de magma. [90]

Las unidades postglaciales sin fechar son el cono de escoria andesítico del Cráter Negro [o] y el flujo de lava justo al oeste de la Laguna del Maule, [153] el andesítico Playa Oriental en la costa sureste de la Laguna del Maule, [154] el riolítico Arroyo de Sepúlveda en la Laguna del Maule y el riodacítico Colada Dendriforme (unidad rcd [35] ) en la parte occidental del campo. [30] Este brote riolítico no tiene precedentes en la historia del campo volcánico, [145] y es el evento más grande de su tipo en los Andes del sur [31] y a escala global solo los cráteres Mono-Inyo y Taupō lo rivalizan. [155] Tuvo lugar en dos etapas, una primera temprano después de la desglaciación y una segunda durante el Holoceno, [92] que presentó magmas con una composición distinta. [156] La actividad postglacial dio origen a más de 39 respiraderos, [157] los cuales, comparados con el vulcanismo preglacial, se concentran alrededor de la Laguna del Maule. [82]

Tres respiraderos volcánicos máficos llamados Arroyo Cabeceras de Troncoso , Cráter 2657 y Hoyo Colorado también se consideran postglaciales. Los dos primeros son andesíticos, mientras que el último es un cono piroclástico. [158] El vulcanismo máfico parece haber disminuido después de los tiempos glaciares en Laguna del Maule, [159] y el vulcanismo postglacial tiene una composición principalmente silícica. [144] La cámara de magma actúa como una trampa para el magma máfico, [14] evitando que suba a la superficie [145] y explicando así la ausencia de vulcanismo máfico postglacial. [144] Sólo las andesitas y riodacitas pueden eludir las riolitas, y sólo en la mitad occidental del campo, lejos de los respiraderos riolíticos. [160]

Erupciones explosivas y efectos de campo lejano

La actividad explosiva, que incluye cenizas y piedra pómez, ha acompañado a varias erupciones postglaciales; la más grande está asociada con Los Espejos y se ha datado en  hace 23.000 años. [29] El depósito de esta erupción pliniana alcanza los 4 m (13 pies) de espesor a una distancia de 40 km (25 mi). [161] La ceniza blanca y la piedra pómez forman depósitos estratificados al este de la Loma de Los Espejos; [21] otra erupción explosiva está vinculada al centro de Barrancas [106] que colocó flujos de bloques y cenizas de 13 kilómetros (8,1 mi) de largo. [151] Otros eventos explosivos similares se han datado en  hace 7.000, 4.000 y 3.200 años mediante datación por radiocarbono . [161] Se han identificado alrededor de tres erupciones plinianas y tres erupciones explosivas más pequeñas en Laguna del Maule; La mayoría de ellas tuvieron lugar entre  hace 7.000 y 3.000 años. [18] En total, se conocen unas 30 unidades de caída. [157] Se ha estimado que los depósitos de ceniza y piedra pómez tienen un volumen comparable al de los flujos de lava. [15]

Una capa de tefra en la cueva argentina Caverna de las Brujas , datada hace 7.780 ± 600 años , ha sido vinculada tentativamente con la Laguna del Maule, [162] y otra con un espesor de 80 cm (31 in) que está a 65 km (40 mi) de la Laguna del Maule está datada hace 765 ± 200 años y parece coincidir con una época sin hallazgos arqueológicos en la alta cordillera . Otras tefras que posiblemente erupcionaron en la Laguna del Maule se han encontrado en sitios arqueológicos argentinos, una hace 7.195 ± 200 años en El Manzano y otra de 2.580 ± 250 a 3.060 ± 300 años en Cañada de Cachi. La tefra de El Manzano alcanza un espesor de 3 m (9,8 pies) a unos 60 km (37 mi) de la Laguna del Maule y habría tenido un impacto severo en las comunidades humanas del Holoceno al sur de Mendoza. [163] Sin embargo, no hay evidencia de despoblación a largo plazo de las regiones afectadas después de las erupciones. [164]

Actividad más reciente y sistema geotérmico

Las fechas más recientes de erupciones son de 2.500 ± 700 , 1.400 ± 600 y 800 ± 600 años para flujos de lava riolítica, [34] siendo la última erupción la que formó el flujo de Las Nieblas . [13] No han ocurrido erupciones durante el tiempo histórico, pero los petroglifos en Valle Hermoso pueden representar actividad volcánica en la Laguna del Maule. [47]

La Laguna del Maule es geotermalmente activa, [165] presenta piscinas burbujeantes, fumarolas y aguas termales . Las temperaturas en estos sistemas varían entre 93 y 120 °C (199 y 248 °F). [166] No hay desgasificación en la superficie [36] pero se ha observado emisión de burbujas de gas en el lago Laguna del Maule [167] y en un arroyo al suroeste del lago. [168] En el valle de Troncoso, CO
2Las emisiones han matado animales pequeños. [54] Las aguas termales se encuentran principalmente al norte y noreste de la Laguna del Maule. [169] Las aguas termales de Baños del Maule ahora están sumergidas debajo del lago. [54] Las fuentes hidrotermales de Baños Campanario se encuentran al noroeste de la Laguna del Maule [61] y sus aguas junto con las de las Termas del Médano parecen formarse a través de una mezcla de agua magmática y de precipitación. [13] El campo ha sido evaluado como una fuente potencial de energía geotérmica . [170] Este y el vecino volcán Tatara-San Pedro forman el llamado sistema geotérmico Mariposa descubierto en 2009, cuya temperatura se ha estimado sobre la base de la química del gas en 200-290 °C (392-554 °F) [49] y que presenta fumarolas. [59] Una estimación sitúa la productividad potencial de la Laguna del Maule como fuente de energía en 50–200 MW (67.000–268.000 hp). [171]

Posibles erupciones futuras

El sistema volcánico de la Laguna del Maule se encuentra sufriendo una fuerte deformación ; [14] un levantamiento ocurrido entre 2004 y 2007 [172] atrajo la atención del público y de la comunidad científica mundial luego de ser detectado por interferometría de radar . [157] Entre enero de 2006 y enero de 2007 se midió un levantamiento de 18 cm/año (7,1 pulgadas/año), [14] y durante 2012 fue de aproximadamente 28 cm (11 pulgadas). [133] Entre 2007 y 2011 el levantamiento alcanzó cerca de 1 m (3 pies 3 pulgadas). [165] En 2013 se produjo un cambio en el patrón de deformación relacionado con un enjambre de terremotos en enero, [173] con una deformación que se desaceleró hasta mediados de 2014 [174] pero con otro aumento entre 2016 y al menos 2020. [175] Las mediciones en 2016 indicaron que la tasa de elevación fue de 25 cm/año (9,8 pulgadas/año); [176] la elevación ha continuado hasta 2019 [92] y la deformación total ha alcanzado 1,8 m (5 pies 11 pulgadas) [177] a 2,5 m (8 pies 2 pulgadas). [178] Esta elevación es una de las más grandes en todos los volcanes que no están en erupción activa; la elevación más fuerte del mundo se registró entre 1982 y 1984 en Campi Flegrei en Italia con un cambio final de 1,8 m (5 pies 11 pulgadas). Otros volcanes inactivos que se deforman activamente en el mundo son Lazufre en Chile, Santorini en Grecia de 2011 a 2012, y la Caldera de Yellowstone en los Estados Unidos a una tasa de 1/7 de la de la Laguna del Maule. [133] Otro volcán sudamericano, Uturunku en Bolivia, se ha estado inflando a un ritmo de 1/10 del de la Laguna del Maule. [179] Hay evidencia de que ocurrieron deformaciones anteriores en la Laguna del Maule, [133] con las orillas del lago habiéndose elevado unos 67 m (220 pies) durante el Holoceno [180] posiblemente como consecuencia de unos 20 km3 ( 4,8 millas cúbicas) que entraron en el sistema magmático [36] y se acumularon en el área de los respiraderos de Barrancas. [151]

El levantamiento actual está centrado debajo del segmento occidental del anillo de domos de lava postglacial, [181] más específicamente debajo del sector suroeste del lago. [173] La fuente de la deformación se ha rastreado hasta una inflación de un umbral debajo del campo volcánico que tiene 5,2 km (3,2 mi) de profundidad con dimensiones de 9,0 km × 5,3 km (5,6 mi × 3,3 mi). [179] Este umbral se ha estado inflando a un ritmo promedio de 31.000.000 ± 1.000.000 m 3 /a (1,095 × 10 9  ± 35.000.000 pies cúbicos/a) entre 2007 y 2010. La tasa de cambio de volumen aumentó entre 2011 y 2012. [182] A julio de 2016 , se estima que 2.000.000 m 3 /a (71.000.000 pies cúbicos/a) de magma ingresan a la cámara de magma. [176] La tasa de recarga promedio requerida para explicar la inflación es de aproximadamente 0,05 km 3 /a (0,012 mi3/a). [92] Este cambio de volumen es aproximadamente de 10 a 100 veces mayor que la tasa de suministro de magma a largo plazo del campo. [133] El análisis gravimétrico ha indicado que entre abril de 2013 y enero de 2014, aproximadamente 0,044 km3 ( 0,011 mi3) de magma se introdujeron debajo del campo. [183] ​​La presencia de un umbral también está respaldada por mediciones magnetotelúricas que indican anomalías de conductividad a profundidades de 4-5 km (2,5-3,1 mi) debajo del lado occidental del campo volcánico [184] y a 8-9 km (5,0-5,6 mi) de profundidad debajo de su parte norte. [185] Muestran la existencia de fusión riolítica, [179] pero no muestran un sistema magmático asociado con los respiraderos del sureste, lo que deja incierta su ruta de suministro de magma. [33] [186] La existencia de una anomalía de gravedad de Bouguer también indica la presencia de un cuerpo de baja densidad a 2-5 km (1,2-3,1 mi) debajo del volcán, [61] y varios cuerpos de baja densidad debajo del lago, los respiraderos orientales y el centro de Barrancas. Este último puede ser un rastro de magma dejado por las erupciones del Holoceno allí. [187] La ​​tomografía sísmica ha encontrado un reservorio de magma de 450 km3 ( 110 mi3) centrado debajo de la parte noroeste del lago, a 2-8 km (1,2-5,0 mi) de profundidad. Puede contener alrededor del 5% de material fundido y tiene una estructura heterogénea con fracciones de material fundido variables en varias partes del reservorio. [92]Un depósito de lodo rico en cristales, cuyo volumen se estima en 115 kilómetros cúbicos (28 millas cúbicas), con unos 30 kilómetros cúbicos (7,2 millas cúbicas) de magma incrustado en el lodo, puede haberse alejado de los antiguos respiraderos hacia su posición actual. [34] [188] Está siendo reabastecido por magmas más profundos y más pobres en cristales. [61] En la corteza profunda, otros sistemas de magma pueden conectar la Laguna del Maule con el volcán Tatara-San Pedro . [92]

Sismicidad

Una fuerte actividad sísmica ha acompañado la deformación en la Laguna del Maule. Se han registrado enjambres sísmicos por encima de la profundidad del umbral deformante al sur del anillo de domos de lava, particularmente alrededor de Colada Las Nieblas . Un terremoto de magnitud  5,5 ocurrió al sur del campo volcánico en junio de 2012. [133] Un gran enjambre sísmico volcano-tectónico ocurrió en enero de 2013, [173] posiblemente debido a fallas y líquidos subterráneos presurizados por la intrusión de magma. [107] Entre 2011 y 2014, enjambres de terremotos ocurrieron cada dos o tres meses y duraron de media hora a tres horas. [189] Posteriormente la actividad disminuyó hasta 2017 y aumentó nuevamente, y el episodio sísmico más intenso tuvo lugar en junio de 2020. [190] La mayor parte de la actividad sísmica parece ser de origen volcano-tectónico, mientras que el flujo de fluidos es menos importante; [191] Dos lineamientos que se cruzan en la esquina suroeste del lago parecen estar involucrados. [189] El terremoto del Maule de 2010 , a 230 km (140 mi) al oeste de la Laguna del Maule, [15] no afectó el campo volcánico; la tasa de elevación permaneció sin cambios, [165] mientras que otras mediciones indican un cambio en las tasas de elevación en ese punto. [174] [192] Aunque algunos terremotos superficiales han sido interpretados como reflejo de diques y fallas en la cámara de magma, la presión dentro de la cámara parece ser insuficiente para provocar una ruptura entre la superficie y la cámara y, por lo tanto, aún no ha ocurrido ninguna erupción. [193]

Mecanismos potenciales para el levantamiento

Se han propuesto varios mecanismos para la inflación, incluyendo el movimiento subterráneo del magma, la inyección de nuevo magma, o la acción de gases volcánicos y volátiles que son liberados por el magma. [194] Otra propuesta es que la inflación puede estar situada en un sistema hidrotermal; [195] a menos que los Baños Campanario a 15 km (9,3 mi) de distancia sean parte de un sistema hidrotermal, hay poca evidencia de que tal sistema exista en la Laguna del Maule. [196] Se han encontrado anomalías de dióxido de carbono (CO 2 ), concentradas en la costa norte del lago, [103] alrededor de la Laguna del Maule, [183] ​​en 2020 junto con animales muertos y suelo descolorido ; [197] las anomalías posiblemente sean provocadas por el estrés de la inflación que activa fallas antiguas. [195] Estas anomalías pueden indicar que la inflación es de composición máfica, ya que la riolita solo disuelve pobremente el CO
2. [103] Las mediciones del cambio de gravedad también muestran una interacción entre la fuente de magma, las fallas y el sistema hidrotermal. [198]

Peligros y gestión

Este levantamiento ha sido motivo de preocupación a la luz de la historia de actividad explosiva del campo volcánico, [29] con 50  erupciones en los últimos 20.000 años; [199] el levantamiento actual puede ser el preludio de una gran erupción riolítica. [200] En particular, la escasa actividad fumarólica implica que una gran cantidad de gas está atrapada dentro del reservorio de magma, aumentando el peligro de una erupción explosiva. [156] [201] No está claro si tal erupción encajaría en el patrón establecido por las erupciones del Holoceno o sería un evento más grande. [106] La perspectiva de una renovada actividad volcánica en la Laguna del Maule ha causado preocupación entre las autoridades y los habitantes de la región. [200] Una erupción importante tendría un grave impacto en Argentina y Chile, [161] incluyendo la formación de domos de lava, flujos de lava, flujos piroclásticos cerca del lago, caída de cenizas a mayores distancias [199] y lahares . [11] La ruta internacional que cruza Paso Pehuenche y el tráfico aéreo en la región podrían verse en peligro por nuevas erupciones. [12] Una inundación repentina de la Laguna Fea podría poner en peligro a las comunidades río abajo. [44]

La Laguna del Maule es considerada uno de los volcanes más peligrosos de la Cordillera Volcánica de los Andes Australes, [60] [83] y es el tercer volcán más peligroso de Argentina. [202] En marzo de 2013, el Observatorio Vulcanológico de los Andes Australes declaró una "alerta amarilla" para el volcán a la luz de la deformación y la actividad sísmica, [95] la retiró en 2021 y la reinstauró en 2023; [197] la alerta se complementó posteriormente con una advertencia "temprana" (retirada en enero de 2017). [203] El Servicio Geológico Minero argentino [204] y el Servicio Nacional de Geología y Minería de Chile monitorean el volcán [205] con una red de estaciones, [206] y se ha publicado un mapa binacional de peligro volcánico. [207]

Notas

  1. ^ Un umbral es una intrusión tabular de magma que se encuentra incrustada entre capas apiladas de roca. [1]
  2. ^ Depósitos de sedimentos al pie de las laderas, que se forman cuando el material es transportado por gravedad o por movimientos no canalizados. [25]
  3. ^ Las ignimbritas son tobas solidificadas que consisten en fragmentos de cristales y rocas, encerrados dentro de fragmentos de vidrio. [55]
  4. ^ Una falla normal es una falla generalmente empinada donde el muro colgante se mueve hacia abajo con respecto al muro base. [62]
  5. ^ Una roca volcánica relativamente rica en hierro y magnesio , en relación con el silicio . [68]
  6. ^ Los plutones son intrusiones formadas por rocas volcánicas. [76]
  7. ^ Las unidades estratigráficas son unidades de roca trazables tridimensionalmente. [87]
  8. ^ Posiblemente se remonta a 9.000 años atrás. [111]
  9. ^ 36°1′45″S 70°34′35″O / 36.02917, -70.57639 [141]
  10. ^ 36°0′45″S 70°33′40″O / 36.01250, -70.56111 [141]
  11. ^ 36°0′0″S 70°32′0″O / 36.00000, -70.53333 [141]
  12. ^ 36°10′0″S 70°27′0″O / 36.16667, -70.45000 [141]
  13. ^ 36°3′0″S 70°25′0″O / 36.05000, -70.41667 [141]
  14. ^ 36°7′0″S 70°32′0″O / 36.11667, -70.53333 [141]
  15. ^ 36°4′10″S 70°32′0″O / 36.06944, -70.53333 [141]

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Bibliografía

Enlaces externos

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