Cerro Guacha es una caldera del Mioceno en la provincia de Sur Lípez, en el suroeste de Bolivia . Parte del sistema volcánico de los Andes , se considera parte de la Zona Volcánica Central (CVZ), uno de los tres arcos volcánicos de los Andes, y su complejo volcánico Altiplano-Puna asociado (APVC). Dentro de este último se encuentran varias calderas volcánicas.
Cerro Guacha y los demás volcanes de esa región se forman a partir de la subducción de la placa de Nazca debajo de la placa de América del Sur . Por encima de la zona de subducción, la corteza se modifica químicamente y genera grandes volúmenes de masas fundidas que forman los sistemas de calderas locales del APVC. Guacha está construida sobre un basamento de sedimentos.
Dos ignimbritas principales, la ignimbrita Guacha de 5,6 a 5,8 millones de años con un volumen de 1.300 kilómetros cúbicos (310 millas cúbicas) y la ignimbrita Tara de 3,5 a 3,6 millones de años con un volumen de 800 kilómetros cúbicos (190 millas cúbicas) surgieron del Cerro Guacha. La actividad más reciente ocurrió hace 1,7 millones de años y formó una ignimbrita más pequeña con un volumen de 10 kilómetros cúbicos (2,4 millas cúbicas).
La caldera más grande tiene unas dimensiones de 60 por 40 kilómetros (37 mi × 25 mi) con una altitud del borde de 5250 metros (17220 pies). La actividad volcánica extendida ha generado dos calderas anidadas, varios domos de lava y flujos de lava y un domo central resurgente.
La caldera fue descubierta en 1978 gracias a imágenes Landsat . Se encuentra en Bolivia junto a la frontera con Chile . El terreno es de difícil acceso y se encuentra a altitudes de entre 3.000 y 4.000 metros (9.800 a 13.100 pies). La caldera lleva el nombre de Cerro Guacha, característica denominada así por los mapas topográficos locales. [1] Investigaciones posteriores del Servicio Geológico de Bolivia indicaron la presencia de tres tobas soldadas . [2] Los lechos rojos del Paleógeno y los sedimentos del Ordovícico forman el sótano de la caldera. [3]
Cerro Guacha forma parte del complejo volcánico Altiplano-Puna , un área de extenso vulcanismo ignimbrita en los Andes Centrales entre el Altiplano y el Atacama y asociada a la Zona Volcánica Central de los Andes. Dentro de esta área se encuentran varios grandes complejos de calderas, formados por cámaras de magma de la corteza cerebral generadas por magmas derivados del derretimiento de capas profundas de la corteza. La actividad actual se limita a fenómenos geotérmicos en El Tatio , Sol de Mañana y Guacha, [4] y la actividad reciente abarca la extrusión de domos y flujos de lava cuaternaria . La deformación en el área ocurre debajo del volcán Uturuncu al norte del centro de Guacha. [5]
Una escarpa semicircular orientada hacia el oeste (60 por 40 kilómetros (37 mi × 25 mi)) contiene capas de ignimbrita Guacha con bandas subverticales ricas en clastos líticos y es el presumible respiradero de la ignimbrita Guacha. La caldera resultante, con forma de trampilla y con un volumen de 1.200 kilómetros cúbicos (290 millas cúbicas), se encuentra entre las más grandes conocidas. Las estructuras volcánicas están alineadas a lo largo del foso oriental de esta estructura, que está lleno de depósitos lacustres e ignimbritas soldadas. Otro colapso oriental fue generado por la erupción de Tara Ignimbrite, con unas dimensiones de 30 por 15 kilómetros (18,6 mi × 9,3 mi). [2] [6] Los márgenes de la estructura caldera-graben tienen aproximadamente 5.250 metros (17.220 pies) de altura, mientras que los pisos de la caldera están aproximadamente 1.000 metros (3.300 pies) más bajos. Probablemente se encuentren domos de lava dacítica en el borde norte de la caldera, y el suelo de la caldera posiblemente contenga flujos de lava. [1]
La caldera contiene un domo renaciente , la parte occidental de la misma está formada por la ignimbrita Tara mientras que la oriental es parte de la ignimbrita Guacha. Esta cúpula fue cortada por el colapso de Tara, exponiendo 700 metros (2300 pies) de ignimbritas Guacha. La cúpula renaciente en la caldera se eleva aproximadamente 1,1 kilómetros (0,68 millas) sobre el suelo de la caldera. [6] Un segundo episodio de resurgimiento ocurrió dentro de la caldera de Tara. [7] La caldera está llena hasta 1 kilómetro (0,62 millas) de espesor con ignimbritas. En el lado norte de la cúpula renaciente se construyen tres cúpulas de lava, aproximadamente contemporáneas con la ignimbrita de Tara. La cúpula occidental se llama Chajnantor y es la más rica en sílice de todas las cúpulas. El río Guacha en el medio es más dacítico . Las lavas de Puripica Chico en el lado occidental de la caldera no están asociadas con un colapso. [6] Flujos de lava de color oscuro se encuentran al suroeste de la caldera. [8]
Alguna actividad geotérmica ocurre dentro de la caldera. [9] Laudrum et al. sugirió que el calor de Guacha y Pastos Grandes puede transferirse al sistema geotérmico El Tatio hacia el oeste. [10]
Guacha es parte de un complejo volcánico en la región del arco posterior de los Andes en Bolivia. [11] Los Andes centrales están sustentados por el terreno Paleoproterozoico - Paleozoico Arequipa-Antofalla . [7] Los Andes centrales comenzaron a formarse hace 70 millones de años . Anteriormente, el área se formó a partir de una cuenca marina paleozoica con algunos volcanes tempranos. [2]
Desde el Jurásico , la subducción ha estado ocurriendo en el margen occidental de la actual América del Sur , lo que ha resultado en cantidades variables de actividad volcánica. Una breve interrupción del vulcanismo, asociada con un aplanamiento de la placa en subducción, ocurrió en el Oligoceno hace 35-25 millones de años. Posteriormente, una nueva generación de fusión modificó la corteza suprayacente hasta que se produjo un vulcanismo importante, asociado con un "brote" de vulcanismo ignimbrítico, hace 10 millones de años. Entre 100 y 250 kilómetros (62 y 155 millas) debajo de la zona volcánica local se encuentra la zona de Benioff de la placa de Nazca en subducción . Recientemente se ha observado un cambio en la actividad volcánica desde el vulcanismo ignimbrítico hacia el vulcanismo formador de conos. [5]
La caldera de Guacha es parte del complejo volcánico Altiplano-Puna (APVC), una provincia ígnea en los Andes centrales que cubre una superficie de 70.000 kilómetros cuadrados (27.000 millas cuadradas). Aquí, a una altitud promedio de 4.000 metros (13.000 pies), entre 10 y 1 millones de años, entraron en erupción aproximadamente 10.000 kilómetros cúbicos (2.400 millas cúbicas) de ignimbritas. La investigación gravítica indica la presencia de un área de baja densidad centrada debajo de Guacha. [12] El cuerpo magmático que sustenta el APVC está centrado debajo de Guacha. [13] La caldera de Guacha también está estrechamente vinculada a la vecina caldera de La Pacana . [14]
La caldera de Guacha forma una estructura con las vecinas calderas de Cerro Panizos , Coranzulí y Vilama asociadas a una falla denominada lineamiento de Lípez. La actividad a lo largo de este lineamiento comenzó en el complejo volcánico Abra Granada hace 10 millones de años y aumentó dramáticamente más de un millón de años después. La actividad volcánica está ligada a esta zona de falla y a la maduración térmica de la corteza subyacente. [15] Después de hace 4 millones de años la actividad volvió a disminuir en el complejo volcánico Altiplano-Puna. [dieciséis]
El sistema Guacha se construyó en un lapso de 2 millones de años con un volumen total de 3.400 kilómetros cúbicos (820 millas cúbicas). [17] La actividad eruptiva se produjo a intervalos regulares. Los cálculos indican que el sistema Guacha fue abastecido de magmas a un ritmo de 0,007 a 0,018 kilómetros cúbicos por año (5,3 × 10 −5 –0,000137 mi cúbica / Ms). [12]
Situada a gran altura en una zona de clima árido de larga duración, ha conservado a lo largo del tiempo antiguos depósitos volcánicos. [4] Así, a diferencia de otras zonas del mundo como el Himalaya , donde la erosión hídrica gobierna el paisaje, la morfología del complejo volcánico Altiplano-Puna es mayoritariamente de origen tectónico. [18]
La Guacha Ignimbrita es riodacita y rica en cristales. El domo de lava de Chajnantor contiene sanidina mientras que el río Guacha de composición dacítica contiene anfíboles y piroxeno . La ignimbrita de Tara tiene una composición intermedia a la de estas dos cúpulas, [6] siendo andesítica - riolítica . [2] La Ignimbrita Guacha contiene 62-65% de SiO 2 , Puripicar 67-68% y la Ignimbrita Tara 63%. La plagioclasa y el cuarzo se encuentran en todas las ignimbritas. [17]
Las consideraciones geológicas indican que la ignimbrita Guacha se almacenó a una profundidad de 5 a 9,2 kilómetros (3,1 a 5,7 millas) y la ignimbrita Tara a una profundidad de 5,3 a 6,4 kilómetros (3,3 a 4,0 millas). Las temperaturas del circón son 716 °C (1321 °F), 784 °C (1443 °F) y 705 °C (1301 °F) para Guacha, Tara y Chajnantor respectivamente. [7]
El clima de los Andes centrales se caracteriza por una extrema aridez. La cadena montañosa oriental de los Andes impide que la humedad del Amazonas llegue a la zona del Altiplano. El área también está demasiado al norte para que las precipitaciones asociadas con los vientos del oeste lleguen a Guacha. Este clima árido puede remontarse al Mesozoico y fue potenciado por cambios geográficos y orogénicos durante el Cenozoico . [19]
El análisis de isótopos de oxígeno indica que las ignimbritas de la caldera de Guacha han tenido poca influencia de las aguas meteóricas . Esto es consistente con el clima de la región de Guacha que muestra aridez a largo plazo durante los últimos 10 millones de años , así como con la escasez de sistemas geotérmicos pronunciados en el APVC que se limitan esencialmente a los campos de El Tatio y Sol de Mañana . [20]
Guacha ha sido fuente de erupciones con volúmenes de más de 450 kilómetros cúbicos (110 millas cúbicas) equivalentes de roca densa . Estas erupciones en el caso de Guacha tienen un índice de explosividad volcánica de 8. La estrecha sucesión de múltiples erupciones a gran escala indica que los plutones que alimentan dichas erupciones se ensamblan a lo largo de millones de años. [6]
La ignimbrita Guacha (incluida la ignimbrita Lowe Tara, la toba Chajnantor, la toba Pampa Guayaques y posiblemente la ignimbrita Bonanza) [17] se consideró por primera vez parte de otra ignimbrita llamada Atana Ignimbrita. Tiene un volumen mínimo de 1.300 kilómetros cúbicos (310 millas cúbicas) y cubre una superficie de al menos 5.800 kilómetros cuadrados (2.200 millas cuadradas). Se han determinado varias fechas diferentes sobre la base de la datación argón-argón , incluida 5,81 ± 0,01 millones de años en biotita y 5,65 ± 0,01 millones de años en sanidina , que es la edad preferida. Varias muestras están separadas por distancias de hasta 130 kilómetros (81 millas), lo que convierte a esta ignimbrita entre las más extendidas de los Andes. Una corriente se extiende 60 kilómetros (37 millas) hacia el norte pasando el volcán Uturunku a lo largo del valle de Quetena [6] hasta Suni K'ira . [2] Algunos depósitos de ceniza en la Cordillera de la Costa norte de Chile están relacionados con la erupción de Guacha. [21] La ignimbrita Guacha también se conocía al principio como Baja Tara. [2]
La ignimbrita Tara posterior (incluida la ignimbrita Tara superior, la ignimbrita Filo Delgado y la toba Pampa Tortoral) [17] forma la cúpula occidental de la caldera Guacha y se extiende principalmente al norte y sureste, entre Argentina , Bolivia y Chile . Tiene un volumen mínimo de 800 kilómetros cúbicos (190 millas cúbicas) y cubre una superficie de al menos 1.800 kilómetros cuadrados (690 millas cuadradas) en Chile y 2.300 kilómetros cuadrados (890 millas cuadradas) en Bolivia, donde al principio no fue reconocido. . [6] Algunos flujos de salida tienen más de 200 metros (660 pies) de espesor. [2] Se han determinado varias fechas diferentes basándose en la datación argón-argón , incluida 3,55 ± 0,01 millones de años en biotita y 3,49 ± 0,01 millones de años en sanidina , que es la edad preferida. Las lavas de Chajnantor y la cúpula del río Guacha en la caldera han sido fechadas por K-Ar en 3,67 ± 0,13 y 3,61 ± 0,02 millones de años respectivamente. [6] Esta ignimbrita se acumuló dentro de la caldera Guacha, y una capa particularmente gruesa (>200 metros (660 pies)) se encuentra debajo del estratovolcán Zapaleri . [22] Esta ignimbrita se conocía anteriormente como Alta Tara. [2] Las consideraciones geológicas indican que esta ignimbrita se formó a partir de derretimientos preexistentes y una afluencia de magma andesítico . [7]
La ignimbrita Puripica Chico es conocida por haber formado los Hoodoos de Piedras de Dalí , llamados así por los turistas por su paisaje surrealista. Tiene un volumen de 10 kilómetros cúbicos (2,4 millas cúbicas) y aparentemente entró en erupción en la bisagra de la caldera Guacha. Ha sido datado con argón-argón en 1,72 ± 0,01 millones de años , lo que la convierte en la vulcanita más joven de la caldera de Guacha. [6]
La ignimbrita Puripicar tiene un volumen de 1.500 kilómetros cúbicos (360 millas cúbicas) y tiene 4,2 millones de años. [17] Después de que la investigación indicó que era diferente de otra ignimbrita llamada Atana, [23] originalmente estaba vinculada a la caldera de Guacha, pero Salisbury et al. en 2011 vinculó la ignimbrita Tara con Guacha. [2] Otra ignimbrita asociada con Guacha es la Ignimbrita Guataquina que lleva el nombre de Paso de Guataquina. Cubre un área de 2.300 kilómetros cuadrados (890 millas cuadradas) y tiene un volumen aproximado de 70 kilómetros cúbicos (17 millas cúbicas). [1] Más tarde se interpretó que era una combinación de las ignimbritas Guacha, Tara y no Guacha Atana. [2]