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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 y parcialmente superpuesta a la frontera entre Argentina y Chile . La mayor parte del campo volcánico se encuentra en la provincia de Talca, en la Región del Maule de Chile . Es un segmento de la Zona Volcánica Sur , parte del Cinturón Volcánico Andino . El campo volcánico cubre un área de 500 km 2 (190 millas cuadradas) y presenta al menos 130 respiraderos volcánicos . La actividad volcánica ha generado conos , domos de lava , coulees de lava y coladas de lava , que rodean la laguna del Maule . El campo recibe su nombre del lago, que también es el nacimiento del río Maule .

La actividad volcánica del campo comenzó  hace 1,5 millones de años durante la época del Pleistoceno ; dicha actividad ha continuado hasta la época posglacial y Holoceno después de que los glaciares se retiraron del área. La actividad volcánica posglacial ha incluido erupciones con componentes explosivos y efusivos simultáneos , así como erupciones con un solo componente. En la era posglacial, la actividad volcánica aumentó en la Laguna del Maule, y el campo volcánico se infló rápidamente durante el Holoceno. Antes del último período glacial se produjeron tres grandes erupciones formadoras de calderas en el campo volcánico . Las más recientes erupciones en el campo volcánico tuvieron lugar hace 2.500 ± 700 , 1.400 ± 600 y 800 ± 600 años y generaron coladas de lava; hoy ocurren fenómenos geotérmicos en la Laguna del Maule. Las rocas volcánicas en el campo incluyen basalto , andesita , dacita y riolita ; este último, junto con la riodacita, constituye la mayoría de las rocas del Holoceno. En la época precolombina, el campo era una fuente de obsidiana de importancia regional .

Entre 2004 y 2007, se inició la inflación del suelo en el campo volcánico, lo que indica la intrusión de un umbral [a] debajo del mismo. La tasa de inflación es más rápida que la medida en otros volcanes como el Uturunku en Bolivia y la Caldera de Yellowstone en Estados Unidos y ha estado acompañada de anomalías en la emisión de gases del suelo y en 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 del 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 150 km (93 millas) al oeste. [4] La sección argentina del campo se encuentra en las provincias de Mendoza y Neuquén , [5] y la ciudad de Malargüe está ubicada a unos 140 km (87 millas) al este del campo volcánico. [6]  La carretera 115 pasa por la parte norte del campo volcánico, [7] y el paso de montaña Paso Pehuenche se encuentra a pocos kilómetros al noreste del lago; [8] conecta Argentina y Chile. [9] Por lo demás, la región está escasamente habitada [10] y la actividad económica se limita a la prospección de petróleo , los pastos y el turismo . [11]

El campo volcánico Laguna del Maule cubre una superficie de 500 km 2 (190 millas cuadradas) [2] y contiene al menos 130 respiraderos volcánicos [12] incluidos conos , domos de lava , flujos de lava y volcanes en escudo; [2] 36 cañones de sílice y domos de lava rodean el lago. [13] Más de 100 km 2 (39 millas cuadradas) del campo están cubiertos por estas rocas volcánicas. [8] El campo volcánico se encuentra a una altura promedio de 2.400 m (7.900 pies), [14] y algunas cumbres alrededor de la Laguna del Maule alcanzan altitudes de 3.900 m (12.800 pies). [15] Se han encontrado cenizas volcánicas y piedra pómez producidas por las erupciones [8] a más de 20 km (12 millas) de distancia en Argentina. [16] Varios sistemas volcánicos cuaternarios de diversas edades rodean el lago Laguna del Maule, [4] incluidos alrededor de 14  volcanes en escudo y estratovolcanes que han sido degradados por la glaciación . [17]  

Entre las estructuras del campo volcánico, el domo de lava Domo del Maule es de composición riolítica y generó un flujo de lava hacia el norte que represó la Laguna del Maule. A esta colada de lava se suman otras coladas de lava provenientes del Cráter Negro , un pequeño cono en el sector suroeste del campo volcánico; las lavas de este cono son andesíticas y basálticas . La Loma de Los Espejos es un gran flujo de lava de rocas ácidas de 4 km (2,5 millas) de largo en el sector norte del campo volcánico, cerca de la desembocadura de la Laguna del Maule. [18] Consta de dos lóbulos con un volumen de aproximadamente 0,82 km 3 (0,20 cu mi) [19] y contiene obsidiana y vitrofire . Los cristales dentro del flujo reflejan la luz del sol. La colada de lava Colada de las Nieblas, bien conservada, se encuentra en el sector extremo suroeste del campo volcánico y se origina en un cono de toba . Este flujo de lava tiene 300 m (980 pies) de espesor, [18] y varía de 5 km (3,1 millas) [20] a 6 km (3,7 millas) de largo, [18] y aproximadamente 3 km (1,9 millas) de ancho. [20] El centro de Barrancas tiene un volumen de 5,5 km 3 (1,3 millas cúbicas) y alcanza una elevación de 3.092 m (10.144 pies). [21]

Las glaciaciones pasadas en esta parte de los Andes dejaron huellas en los valles adyacentes, [4] como su contorno en forma de U o de trinchera. [18] Las rocas volcánicas más antiguas de la Laguna del Maule han sido erosionadas desproporcionadamente por la acción glacial. Las laderas alrededor de la laguna del Maule están cubiertas por coluviones [b] que incluyen talud . [23]

La Laguna del Maule se encuentra en la cresta de los Andes, dentro de una depresión con un diámetro de 20 km (12 millas). [24] El lago tiene una profundidad de 50 m (160 pies) [25] y cubre una superficie de 54 km 2 (21 millas cuadradas); [26] la superficie está a una altitud de 2.160 m (7.090 pies). [7] [27] El nombre del campo volcánico proviene del lago; [3] allí nace el río Maule [28] y el río Barrancas tiene su nacimiento también en el campo volcánico. [29] Las terrazas alrededor del lago indican que los niveles del agua han fluctuado en el pasado; [23] una erupción que data de hace entre 19.000 ± 700 [30] y 23.300 ± 400 años represó el lago 200 m (660 pies) más alto que su nivel actual. Cuando la presa se rompió [30] [17]  hace 9.400 años, [31] se produjo una inundación en el lago que liberó 12 km 3 (2,9 millas cúbicas) de agua y dejó rastros, como socavación , en el desfiladero del valle . [17] [30] Se desarrollaron bancas y chiringuitos sobre el lago, [30] lo que ha dejado una línea de costa alrededor de la laguna del Maule. [32] El lago está regulado por una presa en la desembocadura [6] que fue construida en 1950 [33] y terminada en 1957; [34] es el cuarto embalse más grande de Chile con una capacidad de 0,850 kilómetros cúbicos (0,204 millas cúbicas) [35] pero su superficie ha ido disminuyendo desde mediados de la década de 2000 [36] en casi un 10 por ciento entre 1984 y 2020. [37] Además, la precipitación de tefra , como la de la erupción de Quizapu de 1932 , [38] ha impactado el lago durante el Holoceno y ha afectado la vida en las aguas del lago. [39]

Además de la Laguna del Maule, otros lagos en el campo son la Laguna El Piojo del lado chileno en el sector suroeste del campo, [40] la Laguna Cari Launa del lado chileno en el sector noreste del campo y la Laguna Fea en el sur. [7] a 2.492 m (8.176 pies) de altura [27] y el lago Laguna Negra, ambos del lado argentino. [27] [41] Laguna Fea está represada por una presa de piedra pómez y actualmente carece de salida. [42] La Laguna Sin Salida ("lago sin salida"; llamada así porque carece de un río que desemboque en ella) se encuentra en el sector nororiental del campo volcánico y se formó dentro de un circo glaciar . [23]

Geología

La subducción de la parte oriental de la Placa de Nazca debajo del margen occidental de la Placa Sudamericana se produce a un ritmo de aproximadamente 74 ± 2 mm/a (2,913 ± 0,079 pulgadas/año). [24] Este proceso de subducción es responsable del crecimiento de los Andes chilenos y de manifestaciones volcánicas y geotérmicas [43] como el terremoto de Valdivia de 1960 y el terremoto de Chile de 2010 , [24] así como de la Laguna del Maule, que se formó a 25 km ( 16 millas) detrás del arco volcánico. [44]

Hace 25 millones de años comenzó una fase de fuerte actividad volcánica en los Andes  , 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 ininterrumpidamente hasta el día de hoy. [6]

La subducción de la placa de Nazca debajo de la Placa Sudamericana ha formado un arco volcánico de unos 4.000 km (2.500 millas) de largo, que se subdivide en varios segmentos que se distinguen por diferentes ángulos de subducción. [45] La parte del cinturón volcánico denominada Zona Volcánica Sur contiene al menos 60  volcanes con actividad histórica y tres sistemas de calderas principales . [46] 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 . [13] La Laguna del Maule está ubicada dentro de un segmento conocido como Zona Volcánica de Transición Sur, [47] 330 km (210 millas) al oeste de la Fosa Perú-Chile [6] y 25 km (16 millas) detrás del arco principal. [48] ​​Los volcanes en este segmento generalmente están ubicados en bloques de sótanos que se han elevado entre cuencas de extensión . [46]

En el área de la Laguna del Maule, la placa de Nazca en subducción alcanza una profundidad de 130 km (81 millas) 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. [47] El Moho se encuentra a profundidades de 40 a 50 km (25 a 31 millas) debajo del campo volcánico. [6]

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 a 2,0 millones de años. [4] Una unidad más antigua, de edad Jurásico – Cretácico , aflora al noroeste del campo volcánico. [50] Otras unidades incluyen un grupo Oligoceno - Mioceno [51] de formaciones lacustres y fluviales denominado Cura-Mallín , y otra formación intermedia denominada Trapa-Trapa , que es de origen volcánico y tiene entre 19 y 10 millones de años. [6] También se encuentran alrededor del campo restos de ignimbritas del Cuaternario y del Plioceno , centros volcánicos del Cuaternario temprano; [6] forman la Formación Cola del Zorro, que está parcialmente cubierta por los productos de la erupción de la Laguna del Maule. [52] Las lajas glaciales se producen en el campo volcánico. [53]  

Fallas como la Falla Troncoso se encuentran dentro del sector suroeste del campo volcánico. Troncoso se describe alternativamente como un deslizamiento [54] o como una falla normal ; [d] separa distintos regímenes de actividad tectónica [56] y volcánica dentro del campo volcánico de la Laguna del Maule. [57] Se han fotografiado fallas en los sedimentos del lago. [38] Otras fallas de corte de norte a sur se encuentran dentro de la Formación Campanario [4] y la depresión tectónica de Las Loicas está asociada con la Laguna del Maule y pasa al sureste de ella. [58] Algunas fallas en la Laguna del Maule pueden estar vinculadas a la terminación norte de la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui . [59]

Al noreste de la Laguna del Maule se encuentra el Cerro Campanario, un estratovolcán máfico [e] que tiene 3.943 m (12.936 pies) de altura y estuvo activo hace 160.000 a 150.000 años . [61] Al sur de la Laguna del Maule se encuentra el campo volcánico Varvarco , que estuvo activo en el Pleistoceno . [62] Los volcanes Nevado de Longaví , [50] Tatara-San Pedro y la caldera Río Colorado se encuentran al oeste de la Laguna del Maule; [63] los dos últimos pueden ser parte de una alineación volcánica con la Laguna del Maule. [64] Los volcanes locales se encuentran en un segmento de la corteza donde la zona Wadati-Benioff tiene 90 km (56 millas) de profundidad. [50] Más distantes están la caldera de Calabozos y un sistema del Pleistoceno tardío con domos y flujos al sur del Cerro San Francisquito, ambos sistemas volcánicos silícicos. [65] 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 Mocha , que se proyecta en dirección a estos centros volcánicos. [66] Cerca se encuentran 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. [68] [69]

Composición de rocas en erupción

La Laguna del Maule ha hecho erupción de andesita, andesita basáltica , [13] basalto, [54] dacita, [3] riodacita y riolita, [54] las andesitas y andesitas basálticas definen un conjunto de rocas con contenidos medios de potasio . [70] En la Loma de Los Espejos mece un SiO2Se ha observado un contenido del 75,6 al 76,7% en peso. [71] 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, [13] consistente con la maduración de un sistema magmático silícico. [72] En general, la fase posglacial de actividad ha generado alrededor de 6,4 km 3 (1,5 cu mi) de riolita y 1,0 km 3 (0,2 cu mi) de riodacita. [13] De los más de 350 km 3 (84 millas cúbicas) de roca volcánica en el campo de la Laguna del Maule, [8] [73] alrededor de 40 km 3 (9,6 millas cúbicas) fueron emplazados postglacialmente. [74] Los magmas de la Laguna del Maule contienen grandes cantidades de agua y dióxido de carbono ; Los magmas posglaciales contienen en promedio entre un 5% y un 6% de agua en peso, con cierta variación entre erupciones individuales. [75] La limpieza del magma con dióxido de carbono puede ser importante para iniciar las erupciones. [76]

En el campo volcánico se han distinguido varias unidades estratigráficas [g] , incluyendo la unidad Valle expuesta en el valle del Maule y la unidad Lago encontrada alrededor del lago. [50] Las rocas de la unidad del Valle son andesitas basálticas. Sus fenocristales forman plagioclasa y, en menor medida, clinopiroxeno y olivino . [78] La unidad del lago es en su mayor parte posglacial e incluye riolita vítrea, [79] que es pobre en cristales. Los fenocristales en las rocas posglaciares son biotita , plagioclasa y cuarzo . [80] Las rocas máficas se presentan como fragmentos de roca discretos en las unidades riolíticas [81] que hicieron erupción por la erupción rdm . [82] Los microlitos en las rocas unitarias del lago incluyen biotita, plagioclasa y espinela . [79] Se ha observado una textura vesicular variable en rocas que hicieron erupción durante diferentes erupciones. [71] Las temperaturas de los magmas posglaciales se han estimado en 820–950 °C (1510–1740 °F). [83] Las riolitas del Holoceno son vítreas y contienen pocos cristales. [84] Se ha informado de alteración hidrotermal en varios sitios, generando alunita , calcita , halita , illita , jarosita , caolinita , montmorillonita , ópalo , cuarzo , esmectita , azufre , travertino y zeolita . [85]

Las rocas posglaciales están compuestas por elementos similares. [13] Alto contenido de aluminio (Ai) y bajo contenido de titanio (Ti) están presentes en la andesita basáltica y el basalto, un patrón típico de rocas básicas en zonas donde convergen las placas. [86] Las rocas en general pertenecen a la serie calco-alcalina , [3] aunque algunas rocas ricas en hierro se han atribuido a la serie toleítica . [87] Se han comparado las proporciones de isótopos de estroncio (Sr) con las del volcán Tronador ; [88] Se encuentra una similitud compositiva adicional con otros volcanes cercanos a la Laguna del Maule, como Cerro Azul y Calabozos. [89] La Laguna del Maule se destaca por la frecuencia de rocas riolíticas, en comparación con los volcanes más al sur de la cadena. [90] Hay tendencias de composición en la región del arco volcánico entre 33° y 42°; Los volcanes más al norte tienen una composición más andesítica, mientras que al sur los basaltos son más frecuentes. [45]

Génesis del magma

La actividad posglacial parece originarse en una cámara de magma silícico poco profunda debajo de la caldera. [13] Investigación publicada en 2017 por Anderson et al. indica que este sistema es algo heterogéneo con distintas composiciones de magmas que hicieron erupción en las partes noroeste y sureste del campo volcánico. [12] Las riodacitas postglaciales tempranas contienen inclusiones máficas [91], lo que implica que existen lavas máficas pero no llegan a la superficie. [30] A partir de las proporciones de isótopos Sr se ha inferido que el magma es de origen profundo, [88] y la composición de elementos de tierras raras no muestra evidencia de contaminación de la corteza terrestre. [92] Las proporciones de isótopos de neodimio (Nd) y Sr indican que todas las rocas se derivan de la misma fuente original, [90] y las riolitas se forman por cristalización fraccionada del magma básico, [83] similar a los orígenes postulados de las rocas del Centro. Zona Volcánica . [89] La fusión parcial también puede ser la fuente de las riolitas. [93] En general, el entorno donde se formaron las rocas parece ser un sistema caliente oxidado de 760 a 850 ° C (1400 a 1560 ° F) que se formó durante 100 000 a 200 000  años y fue influenciado por la inyección de magma basáltico. [94] Los derretimientos riolíticos pueden originarse en una papilla rica en cristales debajo del campo volcánico [95] y probablemente en al menos dos cámaras de magma. [30] El magma permanece en la cámara durante días o semanas antes de entrar en erupción. [96] Se ha estimado una tasa mínima de suministro de magma a largo plazo de 0,0005 km 3 /a (0,00012 cu mi/a), [97] con una tasa de 0,0023 km 3 /a (0,00055 cu mi/a) durante el pasado 20.000  años. [98]

Obsidiana

En la época precolombina , la Laguna del Maule fue una importante fuente de obsidiana para la región, a ambos lados de los Andes. Se han realizado hallazgos desde el Océano Pacífico hasta Mendoza , a 400 km (250 millas) de distancia, [41] así como en sitios arqueológicos de la provincia de Neuquén. [99] La obsidiana forma bordes afilados y fue utilizada por las sociedades antiguas para la producción de proyectiles e instrumentos cortantes. En América del Sur, la obsidiana se comercializaba a grandes distancias. [41] Se ha encontrado obsidiana en las localidades de Arroyo El Pehuenche, Laguna Negra y Laguna del Maule. [100] Estos sitios producen obsidianas con propiedades variables, desde grandes bloques en la Laguna del Maule hasta guijarros más pequeños probablemente transportados por el agua en Arroyo El Pehuenche. [14] 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. [101]

Clima y vegetación

La 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 montano más frío . [102] 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. [103] La precipitación anual alcanza aproximadamente 1.700 mm/a (67 pulgadas/año); [40] Las precipitaciones relacionadas con frentes fríos caen durante el otoño y el invierno, aunque ocasionales tormentas de verano también contribuyen a las precipitaciones . [102] La Laguna del Maule está sujeta al efecto de sombra de lluvia de las montañas más al oeste, razón por la cual las numerosas cumbres de más de 3.000 m (9.800 pies) de altura alrededor del lago no están glaciadas. [28] La mayor parte del agua del lago proviene del deshielo ; [25] durante gran parte del año el paisaje alrededor del lago está cubierto de nieve [6] y las tormentas y nevadas frecuentemente impiden el tráfico en el lago. [103]

La zona de la Laguna del Maule estuvo glaciarizada durante el último período glacial . Un máximo glacial ocurrió hace entre 25.600 ± 1.200 y 23.300 ± 600 años, [104] durante el cual una capa de hielo de 80 km de ancho (50 millas) cubrió el volcán y los valles circundantes. [31] Probablemente debido a cambios en la posición de los vientos del oeste , después de c. Hace 23.000  años los glaciares retrocedieron sobre la Laguna del Maule. [104] La glaciación ha dejado morrenas y terrazas en la zona, [105] con colinas onduladas cerca de la desembocadura del lago. [23] Morenas poco desarrolladas con apariencia de pequeñas colinas se encuentran aguas abajo de la Laguna del Maule y forman pequeñas colinas alrededor del lago que se elevan entre 10 y 20 m (33 a 66 pies) sobre el nivel del lago. [28] Otros cambios climáticos en el Holoceno, como la Pequeña Edad del Hielo, se registran a partir de sedimentos en la Laguna del Maule, [39] como un período húmedo en los siglos XV al XIX [106] y sequía durante el Holoceno temprano y medio . [107] Desde la década de 2000-2010, una larga sequía ha provocado una disminución en el nivel de la Laguna del Maule. [108] [109]

El paisaje alrededor de la Laguna del Maule es mayoritariamente desértico y sin árboles. [6] La vegetación alrededor de la Laguna del Maule está formada principalmente por plantas en cojín y subarbustos ; en altitudes más altas la vegetación está más dispersa. [25] [110] Las rocas alrededor de la Laguna del Maule albergan una planta llamada Leucheria graui , que no se ha encontrado en ningún otro lugar . [111]

Historia eruptiva

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Diversas unidades volcánicas rodean la laguna del Maule, muchas de las cuales son de edad postglacial/Holoceno y se identifican mediante claves de tres letras.
Mapa geológico de los alrededores de la laguna del Maule

La Laguna del Maule ha estado activa desde  hace 1,5 millones de años. [8] [73] Se ha estimado que su tasa promedio de producción volcánica de magma es de 200.000 m 3 /a (7.100.000 pies cúbicos/a), comparable a otros sistemas de arco volcánico. [112] Las erupciones ocurren aproximadamente cada 1.000 años [97] y se ha inferido que las erupciones duraron entre 100 y más de 3.000  días. [113] Las erupciones incluyen tanto eventos de formación de calderas como erupciones que no abandonaron una caldera. [13]

Durante la vida útil del sistema se han producido tres eventos de formación de calderas. [13] El primero tuvo lugar  hace 1,5 millones de años y produjo la ignimbrita dacítica Laguna Sin Puerto, que está expuesta al noroeste de la Laguna del Maule. [8] El segundo ocurrió entre hace 990.000 [52] y 950.000  años y produjo la caldera de Bobadilla y una ignimbrita riodacítica , [8] [27] también conocida como ignimbrita Cajones de Bobadilla. Esta ignimbrita alcanza un espesor de 500 m (1600 pies) [56] y limita con la laguna del Maule al norte, [8] [27] extendiéndose a unos 13 km (8,1 millas) de ella. [53] La caldera Bobadilla está centrada debajo de la costa norte de la Laguna del Maule, [8] y tiene unas dimensiones de 12 km × 8 km (7 mi × 5 mi). [17] El tercero tuvo lugar  hace 336.000 años y produjo la ignimbrita soldada [13] Cordón Constanza. [114]

Las 36 cúpulas y flujos de lava riodacítica que rodean el lago surgieron de aproximadamente 24  respiraderos individuales. Las erupciones comenzaron  hace 25.000 años, después del inicio de la desglaciación, y continuaron hasta la última erupción  hace aproximadamente 2.000 años. [13] [117] Después de la desglaciación  hace 23.000 a 19.000 años, se produjeron dos pulsos de vulcanismo en la Laguna del Maule, el primero  hace 22.500 a 19.000 años y el segundo en el Holoceno medio-tardío. [118] Una primera gran erupción pliniana formó la riolita de la Laguna del Maule que medía 20 km 3 (4,8 millas cúbicas) a partir de un respiradero presumiblemente ubicado debajo de la parte norte del lago. [81] [118]

El centro Cerro Barrancas [k] se volvió activo alrededor de 14.500 ± 1.500 años antes del presente [121] y fue el principal sitio de actividad volcánica hace entre 14.500 y aproximadamente 8.000  años. [118] Después de ese punto, la actividad cambió y el volumen de producción aumentó; las unidades posteriores tienen un volumen de 4,8 km 3 (1,2 millas cúbicas). [94] 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. [80]

Las unidades posglaciares sin fecha son el cráter andesítico Negro [n] cono de escoria y flujo de lava justo al oeste de la Laguna del Maule, [127] la andesítica Playa Oriental en la costa sureste de la Laguna del Maule, [128] la riolítica Arroyo de Sepúlveda en la Laguna del Maule y la riodacítica Colada Dendriforme (unidad rcd [31] ) en la parte occidental del campo. [7] Esta erupción riolítica no tiene precedentes en la historia del campo volcánico, [119] y es el evento de este tipo más grande en los Andes del sur [27] y a escala global sólo los cráteres Mono-Inyo y Taupō rivalizan con él. [129] Tuvo lugar en dos etapas, una primera poco después de la desglaciación y una segunda durante el Holoceno, [81] que presentó magmas con composición distinta. [130] En comparación con el vulcanismo preglacial, la actividad posglacial se ha concentrado alrededor de la Laguna del Maule. [72]

También se consideran posglaciares tres respiraderos volcánicos máficos denominados Arroyo Cabeceras de Troncoso , Cráter 2657 y Hoyo Colorado . Los dos primeros son andesíticos, mientras que el último es un cono piroclástico. [131] El vulcanismo máfico parece haber disminuido después de los tiempos glaciales en la Laguna del Maule, probablemente porque tales magmas no pudieron ascender por un sistema de magma más silícico, [132] y el vulcanismo posglacial tiene una composición principalmente silícica. [118] La cámara de magma actúa como una trampa para el magma máfico, [13] impidiendo que suba a la superficie [119] y explicando así la ausencia de vulcanismo máfico posglacial. [118]

Erupciones explosivas y efectos de campo lejano.

La actividad explosiva, que incluye cenizas y piedra pómez, ha acompañado a varias erupciones posglaciales; el más grande está asociado a Los Espejos y data de  hace 23.000 años. [26] El depósito de esta erupción pliniana alcanza 4 m (13 pies) de espesor a una distancia de 40 km (25 millas). [133] Ceniza blanca y piedra pómez forman depósitos en capas al este de la Loma de Los Espejos; [18] Otra erupción explosiva está relacionada con el centro de Barrancas [94] que colocó bloques y flujos de ceniza de 13 kilómetros (8,1 millas) de largo. [125] Otros eventos explosivos similares han sido datados hace 7.000, 4.000 y 3.200  años mediante datación por radiocarbono . [133] Se han identificado alrededor de tres erupciones plinianas y tres erupciones explosivas más pequeñas en la Laguna del Maule; la mayoría de ellos tuvieron lugar  hace entre 7.000 y 3.000 años. [16] Se ha estimado que los depósitos de cenizas y piedra pómez tienen un volumen comparable al de las coladas de lava. [8]

Una capa de tefra en la cueva argentina Caverna de las Brujas fechada hace 7.780 ± 600 años ha sido vinculada tentativamente a la Laguna del Maule, [134] y otra con un espesor de 80 cm (31 pulgadas) que está a 65 km (40 millas) de distancia. de la Laguna del Maule data de hace 765 ± 200 años y parece coincidir con una época sin hallazgos arqueológicos en la alta cordillera . Otras tefras que posiblemente hicieron erupción 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 millas) de la Laguna del Maule y habría tenido un severo impacto en las comunidades humanas del Holoceno al sur de Mendoza. [135] Sin embargo, no hay evidencia de una despoblación a largo plazo de las regiones afectadas después de las erupciones. [136]

Actividad más reciente y sistema geotérmico

Las fechas más recientes para las erupciones son edades de 2.500 ± 700 , 1.400 ± 600 y 800 ± 600 años para los flujos de lava riolítica, [30] formando la última erupción el flujo de Las Nieblas . [12] No se han producido erupciones durante el tiempo histórico, pero los petroglifos en Valle Hermoso pueden representar actividad volcánica en la Laguna del Maule. [29]

La Laguna del Maule es geotérmicamente activa, [137] y presenta piscinas burbujeantes, fumarolas y aguas termales . Las temperaturas en estos sistemas oscilan entre 93 y 120 °C (199 y 248 °F). [138] No hay desgasificación en la superficie [32] pero se ha observado emisión de burbujas de gas en la laguna del Maule [139] y en un arroyo al suroeste del lago. [140] En el valle de Troncoso, CO
2Las emisiones han matado a animales pequeños. [48] ​​Las aguas termales se encuentran principalmente al norte y noreste de la Laguna del Maule. [141] Las aguas termales de Baños del Maule ahora están sumergidas debajo del lago. [48] ​​Los manantiales hidrotermales de Baños Campanario se encuentran al noroeste de la Laguna del Maule [54] y sus aguas junto con las de las Termas del Médano parecen formarse a través de una mezcla de agua magmática y de precipitación. [12] El campo ha sido evaluado como una fuente potencial de energía geotérmica . [142] Este y el volcán vecino 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) [ 43] y que presenta fumarolas. [53] Una estimación sitúa la productividad potencial de la Laguna del Maule como fuente de energía en 50-200 MW (67.000-268.000 hp). [143]

Posibles erupciones futuras

El sistema volcánico de la Laguna del Maule está sufriendo una fuerte deformación ; [13] El levantamiento entre 2004 y 2007 [144] atrajo la atención de la comunidad científica mundial después de que fuera detectado mediante interferometría de radar . [2] Entre enero de 2006 y enero de 2007 se midió una elevación de 18 cm/año (7,1 pulgadas/año), [13] y la elevación durante 2012 fue de aproximadamente 28 cm (11 pulgadas). [112] Entre 2007 y 2011, la elevación alcanzó cerca de 1 m (3 pies 3 pulgadas). [137] En 2013 se produjo un cambio en el patrón de deformación relacionado con un enjambre de terremotos en enero, [145] con una desaceleración de la deformación hasta mediados de 2014 [146] pero con otro aumento entre 2016 y al menos 2020. [147] Mediciones en 2016 indicó que la tasa de elevación fue de 25 cm/año (9,8 pulgadas/año); [148] el levantamiento continuó hasta 2019 [81] y la deformación total alcanzó de 1,8 m (5 pies 11 pulgadas) [149] a 2,5 m (8 pies 2 pulgadas). [150] Este levantamiento es uno de los más grandes de todos los volcanes que no están en erupción activa; El levantamiento 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 Yellowstone Caldera en los Estados Unidos a un ritmo de 1/7 del de la Laguna del Maule. [112] Otro volcán sudamericano, el Uturunku en Bolivia, se ha estado inflando a un ritmo de una décima parte del de la Laguna del Maule. [151] Hay evidencia de que se produjeron deformaciones anteriores en la Laguna del Maule, [112] y las orillas del lago se elevaron unos 67 m (220 pies) durante el Holoceno [152] posiblemente como consecuencia de unos 20 km 3 (4,8 pies cúbicos). mi) ingresando al sistema magmático [32] y acumulándose en la zona de los respiraderos de Barrancas. [125]

El levantamiento actual se centra debajo del segmento occidental del anillo de domos de lava posglacial, [153] más específicamente debajo del sector suroeste del lago. [145] La fuente de la deformación se ha atribuido a la inflación de un alféizar debajo del campo volcánico que tiene 5,2 km (3,2 millas) de profundidad con dimensiones de 9,0 km × 5,3 km (5,6 mi × 3,3 mi). [151] Este alféizar 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. [154 ] A partir de julio de 2016 , se estima que 2.000.000 m 3 /a (71.000.000 pies cúbicos/a) de magma ingresarán a la cámara de magma. [148] La tasa de recarga promedio requerida para explicar la inflación es de aproximadamente 0,05 km 3 /a (0,012 cu mi/a). [81] Este cambio de volumen es aproximadamente de 10 a 100 veces mayor que la tasa de suministro de magma a largo plazo del campo. [112] El análisis gravimétrico ha indicado que entre abril de 2013 y enero de 2014, aproximadamente 0,044 km 3 (0,011 millas cúbicas) de magma se introdujeron debajo del campo. [155] La presencia de un alféizar también está respaldada por mediciones magnetotelúricas que indican anomalías de conductividad a profundidades de 4 a 5 km (2,5 a 3,1 millas) debajo del lado occidental del campo volcánico [156] y a 8 a 9 km (5,0 a 5,6 millas) de profundidad debajo de su parte norte. [157] Muestran la existencia de fusión riolítica, [151] pero no muestran un sistema magmático asociado con los respiraderos del sureste, lo que deja incierta su ruta de suministro de magma. [158] La existencia de una anomalía de gravedad de Bouguer también indica la presencia de un cuerpo de baja densidad de 2 a 5 km (1,2 a 3,1 millas) debajo del volcán, [54] 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 allí por las erupciones del Holoceno. [159] La tomografía sísmica ha encontrado un depósito de magma de 450 km 3 (110 millas cúbicas) centrado debajo de la parte noroeste del lago, a 2 a 8 km (1,2 a 5,0 millas) de profundidad. Puede contener aproximadamente un 5% de masa fundida y tiene una estructura heterogénea con diferentes fracciones de masa fundida en diversas partes del yacimiento. [81]Un depósito de papilla rica en cristales que se estima tiene un volumen de 115 kilómetros cúbicos (28 millas cúbicas), con alrededor de 30 kilómetros cúbicos (7,2 millas cúbicas) de magma incrustados dentro de la papilla, puede haberse alejado de los antiguos respiraderos hacia su actual -posición del día. [30] [160] Está siendo reabastecido por magmas más profundos y pobres en cristales. [54] En la corteza profunda, otros sistemas de magma pueden conectar la Laguna del Maule con el volcán Tatara-San Pedro . [81]

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 deformable al sur del anillo de domos de lava, particularmente alrededor de la Colada Las Nieblas . En junio de 2012 se produjo un terremoto de magnitud  5,5 al sur del campo volcánico. [112] En enero de 2013 se produjo un importante enjambre de terremotos vulcano-tectónicos, [145] posiblemente debido a fallas y líquidos subterráneos presurizados por la intrusión de magma. [95] Entre 2011 y 2014, se produjeron enjambres de terremotos cada dos o tres meses y duraron de media hora a tres horas. [161] Posteriormente, la actividad disminuyó hasta 2017 y volvió a aumentar, y el episodio sísmico más intenso tuvo lugar en junio de 2020. [162] La mayor parte de la actividad sísmica parece ser de origen vulcano-tectónico, mientras que el flujo de fluidos es menos importante; [163] dos lineamientos que se cruzan en la esquina suroeste del lago parecen estar involucrados. [161] El terremoto del Maule de 2010 , 230 km (140 millas) al oeste de la Laguna del Maule, [8] no afectó el campo volcánico; la tasa de elevación permanece sin cambios, [137] mientras que otras mediciones indican un cambio en las tasas de elevación en ese punto. [146] [164] Aunque se ha interpretado que algunos terremotos poco profundos reflejan 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, no se ha producido ninguna erupción. ocurrido todavía. [165]

Mecanismos potenciales para el levantamiento.

Se han propuesto varios mecanismos para la inflación, incluido el movimiento de magma bajo tierra, la inyección de magma nuevo o la acción de los gases volcánicos y volátiles que libera el magma. [166] Otra propuesta es que la inflación pueda ubicarse en un sistema hidrotermal; [167] a menos que los Baños Campanario a 15 km (9,3 millas) de distancia sean parte de un sistema hidrotermal, hay poca evidencia de que tal sistema exista en la Laguna del Maule. [168] Anomalías de dióxido de carbono (CO 2 ), concentradas en la orilla norte del lago, [91] se han encontrado alrededor de la Laguna del Maule, [155] en 2020 junto con animales muertos y suelo descolorido ; [169] las anomalías posiblemente sean provocadas por el estrés de la inflación que activa viejas fallas. [167] Estas anomalías pueden indicar que la inflación es de composición máfica, ya que la riolita solo disuelve mal el CO
2. [91] Las mediciones del cambio de gravedad también muestran una interacción entre la fuente de magma, las fallas y el sistema hidrotermal. [170]

Peligros y gestión

Este levantamiento ha sido motivo de preocupación a la luz de la historia de actividad explosiva del campo volcánico, [26] con 50  erupciones en los últimos 20.000 años; [171] el levantamiento actual puede ser el preludio de una gran erupción riolítica. [172] En particular, la escasa actividad fumarólica implica que una gran cantidad de gas queda atrapada dentro del depósito de magma, aumentando el peligro de una erupción explosiva. [130] [173] No está claro si tal erupción se ajustaría al patrón establecido por las erupciones del Holoceno o sería un evento mayor. [94] La perspectiva de una renovada actividad volcánica en la Laguna del Maule ha causado preocupación entre las autoridades y habitantes de la región. [172] Una erupción importante tendría un impacto grave en Argentina y Chile, [133] incluida la formación de domos de lava, flujos de lava, flujos piroclásticos cerca del lago, caída de cenizas a mayores distancias [171] y lahares . [10] La carretera internacional que cruza el Paso Pehuenche y el tráfico aéreo en la región podrían verse amenazados por nuevas erupciones. [11] Una gran inundación de Laguna Fea puede poner en peligro a las comunidades río abajo. [42]

La Laguna del Maule se considera uno de los volcanes más peligrosos del cinturón volcánico del sur de los Andes, [73] y es el tercer volcán más peligroso de Argentina. [174] En marzo de 2013, el Observatorio Volcánico Andino Sur declaró una "alerta amarilla" para el volcán ante la deformación y actividad sísmica, [84] la retiró en 2021 y la restableció en 2023; [169] la alerta se complementó posteriormente con una alerta "temprana" (retirada en enero de 2017). [175] El Servicio Geológico Minero argentino [176] y el Servicio Nacional de Geología y Minería de Chile monitorean el volcán [177] con una red de estaciones, [178] y se ha publicado un mapa binacional de peligro volcánico. [179]

Notas

  1. ^ Un alféizar es una intrusión tabular de magma que está incrustada entre capas de roca apiladas. [1]
  2. ^ Depósitos de sedimentos al pie de taludes, que se forman cuando el material es transportado por gravedad o movimientos no canalizados. [22]
  3. ^ Las ignimbritas son tobas solidificadas que consisten en fragmentos de cristales y rocas, encerrados dentro de fragmentos de vidrio. [49]
  4. ^ Una falla normal es una falla generalmente empinada donde la pared colgante se mueve hacia abajo con respecto a la pared inferior. [55]
  5. ↑ Roca volcánica relativamente rica en hierro y magnesio , en comparación con el silicio . [60]
  6. ^ Los plutones son intrusiones formadas por rocas volcánicas. [67]
  7. ^ Las unidades estratigráficas son unidades de roca trazables tridimensionales. [77]
  8. ^ 36°1′45″S 70°34′35″O / 36.02917°S 70.57639°W / -36.02917; -70.57639 [115]
  9. ^ 36°0′45″S 70°33′40″O / 36.01250°S 70.56111°W / -36.01250; -70.56111 [115]
  10. ^ 36°0′0″S 70°32′0″O / 36.00000°S 70.53333°W / -36.00000; -70.53333 [115]
  11. ^ 36°10′0″S 70°27′0″O / 36.16667°S 70.45000°W / -36.16667; -70.45000 [115]
  12. ^ 36°3′0″S 70°25′0″O / 36.05000°S 70.41667°W / -36.05000; -70.41667 [115]
  13. ^ 36°7′0″S 70°32′0″O / 36.11667°S 70.53333°W / -36.11667; -70.53333 [115]
  14. ^ 36°4′10″S 70°32′0″O / 36.06944°S 70.53333°W / -36.06944; -70.53333 [115]

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Bibliografía

enlaces externos

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