Cerro Galán es una caldera en la provincia de Catamarca de Argentina . Es una de las calderas expuestas más grandes del mundo y forma parte de la Zona Volcánica Central de los Andes , uno de los tres cinturones volcánicos que se encuentran en América del Sur. Uno de los principales sistemas de calderas en la Zona Volcánica Central, la montaña está agrupada en el complejo volcánico Altiplano-Puna .
Galán | |
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Punto mas alto | |
Elevación | 6.100 m (20.000 pies) |
Coordenadas | 25 ° 56 ′ S 66 ° 55 ′ O / 25,93 ° S 66,92 ° W [1]Coordenadas : 25 ° 56′S 66 ° 55′W / 25,93 ° S 66,92 ° W |
Geografía | |
Localización | Provincia de Catamarca , Argentina |
Rango padre | Andes |
Geología | |
Edad del rock | 2,08 ± 0,02 millones de años |
Tipo de montaña | Caldera |
Última erupción | Desconocido |
La actividad volcánica en Galán es la consecuencia indirecta de la subducción de la placa de Nazca debajo de la placa de América del Sur , e implica la infiltración de fundidos en la corteza y la formación de magmas secundarios que después del almacenamiento en la corteza dan lugar a rocas dacíticas a riodacíticas. erupcionado por el volcán.
Galán estuvo activo hace entre 5,6 y 4,51 millones de años, cuando generó una serie de ignimbritas conocidas como el grupo Toconquis que afloran principalmente al oeste de la caldera. La erupción más grande de Galán fue hace 2,08 ± 0,02 millones de años y fue el origen de la ignimbrita de Galán, que cubrió los alrededores de la caldera con material volcánico. Se ha estimado que el volumen de esta ignimbrita es de unos 650 kilómetros cúbicos (160 millas cúbicas); después de esta erupción se produjeron erupciones de ignimbrita mucho más pequeñas y actualmente hay dos fuentes termales activas en la caldera.
Geografía y geomorfología
La caldera de Galán se encuentra en la provincia noroccidental de Catamarca de Argentina y fue descubierta en 1975 en una región remota de los Andes, [2] utilizando imágenes de satélite. [3] El pueblo de Antofagasta de la Sierra se encuentra al oeste-suroeste de la caldera de Galán, [4] Tacuil está casi al noreste de la caldera y El Peñón al suroeste del volcán. [5]
Galán es parte de la Zona Volcánica Central de los Andes, [6] [7] que se encuentra en el margen occidental de América del Sur, [8] donde la Placa de Nazca se subduce debajo de la Placa de América del Sur . Hay alrededor de 50 volcanes con actividad reciente en la Zona Volcánica Central, y existen volcanes adicionales en la Zona Volcánica del Norte y la Zona Volcánica del Sur , otros dos cinturones volcánicos al norte y al sur. [9]
Los volcánicas de arco corre a lo largo de las fronteras entre Bolivia y Argentina con Chile, y detrás de las mentiras de arco volcánicas una cadena de silícico [a] volcanes, de los cuales Galán es miembro el sur. [11] Toda la región ha estado sujeta a un vulcanismo sustancial formador de ignimbrita con muchas erupciones que producen volúmenes de roca mayores de 100 kilómetros cúbicos (24 millas cúbicas), aunque los respiraderos reales a menudo solo son visibles desde imágenes espaciales. [12] Muchos respiraderos se agrupan en un área conocida como el complejo volcánico Altiplano-Puna que ocupa una superficie de aproximadamente 70,000 kilómetros cuadrados (27,000 millas cuadradas) [8] aproximadamente 200 kilómetros (120 millas) al norte de Galán, [13] y que incluye las grandes calderas de La Pacana , Cerro Guacha , Pastos Grandes y Cerro Panizos , así como los sistemas geotérmicos más recientes . [14] Este vulcanismo parece ser una expresión en la superficie de un pluton , [15] y, a profundidades de 17-19 kilómetros (11-12 millas) por debajo de los datos eléctricos, la gravedad y la tomografía sísmica complejo volcánico Altiplano-Puna han localizado una estructura de roca parcialmente fundida llamado "Altiplano Puna Magma Body". [b] [17] Volcanism en esta región "atrás" puede no ser directamente relacionados con los procesos de subducción a pesar de la propia región estar cerca de una subducting margen. [18]
La caldera de Galán se encuentra en el margen oriental de los Andes, donde comienzan las Sierras Pampeanas . [19] La región se caracteriza por la Puna , un altiplano similar al Tíbet en Asia. [20]
Local
Galán es una caldera con dimensiones topográficas de 38 por 26 kilómetros (24 mi × 16 mi), de los cuales aproximadamente 26 por 18 kilómetros (16 mi × 11 mi) forman parte de la caldera propiamente dicha. [21] Estas dimensiones hacen Galán uno de los más grandes calderas en la Tierra. [13] El suelo de la caldera alcanza una altura de 4.500 metros (14.800 pies) [2] [12] o aproximadamente 4600 metros (15.100 pies), [22] y toda la caldera tiene una forma elíptica [12] se extiende en la dirección norte-sur. [23] Sin embargo, solo el margen occidental de la estructura de la caldera parece ser un verdadero margen de la caldera, [24] con diferentes accidentes geográficos que forman el resto de las paredes de la caldera [25] y la caldera colapsada real cubre solo una parte de la caldera topográfica expresión; [26] esta última se ha definido como una depresión volcánico-tectónica. [27]
La caldera contiene un domo resurgente , [28] [29] cuyo punto más alto [2] en el heladas añicos Galán macizo [30] alcanza una altura de unos 5.912 metros (19.396 pies) [31] -6,100 metros (20.000 pies) . [22] La tomografía sísmica ha identificado una anomalía de baja velocidad debajo de Galán, que tiene un volumen de aproximadamente 22.000 kilómetros cúbicos (5.300 millas cúbicas) y se considera un depósito de magma del volcán. [32]
Las cumbres a lo largo del margen de la caldera incluyen Cerro Aguas Calientes al norte, Cerro León Muerto al sureste, Cerro Pabellón al suroeste y Cerro Toconquis al noroeste. [4] En el borde occidental, se alcanzan elevaciones de 5.200 metros (17.100 pies). [23] Los volcanes más jóvenes se han desarrollado en el borde occidental y norte de la caldera de Galán. [29]
Hidrología
La caldera contiene un lago en su esquina suroeste, [29] [33] que se conoce como Laguna Diamante. [4] Laguna Diamante ha llamado la atención de los científicos por las condiciones ambientales extremas que debe soportar la vida dentro del lago, incluyendo alto contenido de arsénico en las aguas y alta insolación con radiación ultravioleta . [34] [35] El agua es hiper-alcalina y cinco veces más salada que el mar, pero es compatible con los microorganismos que forman esteras microbianas y proporcionan alimento a una colonia de flamencos . [34] También se han informado microbialitas en forma de tubo . [31] Un lago más pequeño conocido como Laguna Pabellón se encuentra justo al sur de la Laguna Diamante. Al norte de la cúpula resurgente, el río Aguas Calientes drena la caldera hacia el norte, mientras que al este el río León Muerto corre hacia el este fuera de la caldera. [4]
Los ríos de la caldera y de la vecindad pantalla terrazas fluviales que pueden reflejar pre-caldera formación de elevación del terreno y la elevación asociados con la cúpula resurgimiento. [36] Estos drenajes finalmente convergen en el Río de los Patos y el extremo en el Salar del Hombre Muerto norte de Galán. [37] [38] Los flancos occidentales de la fuga de caldera en el valle Antofagasta de la Sierra a través de un número de drenajes como Río Punilla, Rio Toconquis, Rio Miriguaca, Rio Las Pitas; las aguas terminan finalmente en la Laguna Antofagasta al sur de Antofagasta de la Sierra. [39] Dos fuentes termales se encuentran dentro de la caldera, el primero cerca de su extremo norte y la segunda en el pie sudoeste de la cúpula resurgente, [40] , tanto que emite el agua con temperaturas de aproximadamente 56-85 ° C (133-185 ° F). [41] El primero es conocido como el Aguas Calientes hidrotermal primavera y cuenta con depósitos de toba [24] y el agua hirviendo. [42] Otra sistema geotérmico se conoce como La Colcha e incluye fumarolas , así como el agua hirviendo y sinterización depósitos; se ha prospectado la posibilidad de energía geotérmica generación. [43]
Geología
El basamento debajo de la caldera consta de rocas metamórficas [44] y sedimentarias de 600 a 365 millones de años de edad del Precámbrico al Paleozoico . [45] Estos incluyen intrusiones de carácter granitoide y se superponen con sedimentos marinos del Paleozoico . [46] Las unidades del Ordovícico también están presentes [47] y forman capas de sedimentos de hasta 7 kilómetros (4,3 millas) de espesor. [12]
Unos 14,5 millones de años de actividad volcánica se iniciaron en la región, en primer lugar al oeste de Galán, pero por 7 millones de años se desplazó hacia el futuro de la caldera, que forman el Cerro Colorado, Pabellón y Cerro Toconquis volcanes compuestos sobre su futuro borde occidental. [44] Los centros más occidentales son hoy representado por volcanes erosionados. [48] Desde hace aproximadamente 6,6 millones de años, la actividad volcánica produjo rocas de composición máfica [c] y silícica. [45] El aumento de la actividad volcánica se ha atribuido a la pendiente de la placa de Nazca losa que permitió manto material a penetrar en el espacio entre la parte inferior de la corteza y la losa. [50] del Norte de 21 ° grados sur vulcanismo ignimbrítica latitud empezó antes, la generación de los Altos de Pica y Oxaya formaciones . [51]
Mafic vulcanismo ocurrió al sur y al oeste de Galán tanto antes de su gran erupción y después, en el valle de Antofagasta de la Sierra y pudo haber continuado hace menos de diez mil años. [44] Las posiciones de los respiraderos exactos están controladas por sistemas de fallas recientes en la región. [52]
Desde hace unos 10 millones de años, la zona ha sido objeto de revertir las fallas que ha perturbado el sótano a lo largo de las líneas norte-sur, [47] formando un valle del Rift , que también se extiende de norte a sur. [12] El magma erupcionado por el sistema Galán se canalizó igualmente a lo largo de los sistemas de tales fallos, [53] [54] y volcanes vecinos fueron igualmente influido por ellos; [54] los sistemas de fallas en Galán adecuada se conocen como las faltas Diablillos-Galán. [21] [55] Otra importante lineamiento en la zona es el lineamiento Archibarca, que está formado por una falla de desgarre que se extiende desde el noroeste al sudeste en la región [3] y que intersecta las faltas Diablillos-Galán en el ubicación de la caldera. [55]
Composición
Galán ha hecho erupción principalmente de rocas dacíticas a riolíticas ricas en potasio que a menudo se denominan riodacíticas , [56] y que reflejan un conjunto calco-alcalino . [36] Cada ignimbrita suele tener una composición uniforme, pero existe alguna variación entre las ignimbritas individuales; [57] por ejemplo, las rocas más antiguas contienen anfíbol y las rocas más jóvenes en lugar de sanidina . [58] Los minerales contenidos en los productos de la erupción incluyen allanita , apatita , biotita , hornblenda , ilmenita , magnetita , ortopiroxeno , plagioclasa , cuarzo , sanidina y circón . La alteración hidrotermal ha dejado calcita en algunas rocas. [57] Los patrones de elementos traza son distintos en la ignimbrita de Galán en comparación con las rocas del Grupo Toconquis. [59]
La formación del magma de Galán se ha explicado con el derretimiento de rocas de la corteza inferior bajo la influencia de magmas basálticos ascendentes que suministraron el calor necesario para los procesos de derretimiento, y que también contribuyeron directamente a la formación de magma mediante eventos de mezcla. [60] Un mayor metasomatismo en la corteza y los procesos de cristalización fraccionada completaron el proceso de génesis del magma. [61] Probablemente bajo la influencia de la tectónica de mayor escala, el magma que se acumuló en una zona de masa de la corteza media se transfiere finalmente a cámaras de magma poco profundas a profundidades de 8 a 4 kilómetros (5,0 a 2,5 millas); [62] eventos de recarga donde el magma profundo entraron en los cuerpos de magma poco profundas pueden haber disparado erupciones en Galán. [63] Después de la erupción, un sobrante pluton habría sido generado dentro de la corteza. [64]
Sobre la base de la presencia de dos poblaciones separadas de piedra pómez en el Galán ignimbrite se ha inferido que había dos tipos de magma en el sistema magmático durante la erupción Galán, un mayor volumen de la llamada magma "blanco" y un "gris" magma que fue inyectado en el estanque de magma "blanco" y finalmente se elevó por encima de este último. [65] Más en general, parece que antes de cada erupción había dos lotes de magma presente debajo del volcán [63] que sin embargo son muy similares debido quizás a un proceso de homogeneización que tuvo lugar profundo en la corteza. [66] antes de la erupción, se estima que el magma a haber sido 790-820 ° C (1,450-1,510 ° F) caliente. [58]
Clima y biología
Galán se encuentra en una región de clima árido, con precipitaciones anuales que ascienden a unos 65 milímetros por año (2,6 pulgadas / año). [67] Se conocen datos climáticos del Salar de Hombre Muerto al norte de Galán; las temperaturas medias son de 8 a 23 ° C (46 a 73 ° F) en verano e invierno, respectivamente. La precipitación ocurre principalmente durante los meses de verano. [37]
Entre 3.900 y 5.000 metros (12.800-16.400 pies) de altura, la vegetación consiste en estepas de gran altitud dominadas por Poaceae (pastos) como Festuca (festuca) y Stipa (pasto de plumas). En altitudes más bajas, los humedales tienen su propia vegetación. [39] En áreas protegidas se pueden observar aves como patos y flamencos. [42]
Historia eruptiva
La actividad volcánica en Galán ocurrió en dos etapas separadas, [44] que están separadas por una discordancia erosiva [68] [22] durante la cual la plataforma de ignimbrita del grupo Toconquis fue incidida por valles profundos. [69] Mecánicamente, el inicio de las erupciones se ha explicado con eventos de delaminación durante los cuales partes de la corteza inferior se rompieron, el material astenosférico reemplazó la corteza perdida por la delaminación y los magmas basálticos penetraron en la corteza restante. [70] [71]
Estas etapas han dejado una meseta de ignimbrita que rodea a la caldera [4] , excepto en su lado sur, y que es notable en imágenes de satélite. [22] Se cubre una superficie de aproximadamente 3.500 kilómetros cuadrados (1.400 millas cuadradas) [12] y es el mayor sistema ignimbrite en la Puna meseta. [72]
Grupo Toconquis
La primera etapa ocurrió hace entre 5,60 y 4,51 millones de años y consistió en la erupción de grandes ignimbritas como la [17] Blanco, [68] Cueva Negra, [44] varias ignimbritas de Merihuaca [52] y la ignimbrita Real Grande, así como lava. cúpulas , todas de fracturas con tendencia norte-sur, [68] [44] que forman el Grupo Toconquis (anteriormente llamado Formación Toconquis ). [73] Se consideró que las ignimbritas Real Grande y Cueva Negra eran homólogas, al igual que las ignimbritas León Muerto del este y varias ignimbritas Merihuaca, [74] pero más tarde se descubrió que las ignimbritas León Muerto y Merihuaca probablemente surgieron de distintos sistemas de ventilación y tienen composiciones distintas, [75] y la ignimbrita Cueva Negra se consideró más tarde como una formación separada de las otras ignimbritas del grupo Toconquis. [76] Las clasificaciones posteriores establecieron 6.5 - 5.5 millones de años de edad ignimbritas Blanco / Merihuaca, 4,8 millones de años de edad, Pitas, 4,7 millones de años de edad real Grande, a 4,5 millones de años de edad Vega y 3,8 millones de años -Antigua ignimbrita Cueva Negra. [45]
La formación es bastante heterogénea, con algunas ignimbritas separadas por contactos afilados y el grado de soldadura y el contenido de cristales de las pómez varía de una ignimbrita a otra. [52] Generalmente las ignimbritas son ricas en cristales y piedra pómez, no están soldadas y contienen pocas estructuras de flujo, [77] con la excepción de la ignimbrita Cueva Negra soldada. [76] Algunas erupciones de ignimbritas fueron precedidas por la formación de columnas de erupción plinianas que generaron lluvia de cenizas, y hay evidencia de flujo pulsante en las ignimbritas. [78]
En el lado norte del complejo Galán, las ignimbritas se extienden hasta 80 kilómetros (50 millas) de la caldera y pueden haber alcanzado distancias aún mayores antes de la erosión, [76] y tienen espesores de 300 metros (980 pies). [79] Las ignimbritas tienen un volumen total de aproximadamente 650 kilómetros cúbicos (160 millas cúbicas), y la ignimbrita Real Grande comprende más de la mitad de su volumen. [28] [80] El volumen de las ignimbritas individuales aumenta cuanto más jóvenes son [81] y las ignimbritas Blanco y Merihuaca iniciales tienen un volumen de aproximadamente 70 kilómetros cúbicos (17 millas cúbicas). [80]
La última erupción pudo haber generado una caldera que luego fue destruida. [82] La emisión de flujos de lava también se produjo durante la fase de Toconquis, [83] en general hubo una vigorosa actividad volcánica entre las erupciones que formaron las principales ignimbritas. [84] La ignimbrita Cueva Negra fue emplazada después del Grupo Toconquis, y pequeños domos de lava y flujos piroclásticos continuaron en erupción hasta la ignimbrita de Galán propiamente dicha. [85] El sistema magmático se hundió durante este tiempo, lo que provocó cambios en la composición de las ignimbritas en erupción [86] y un aumento general de las elevaciones en la región. [87]
Galán ignimbrita
Hace 2.08 ± 0.02 años millones de [28] [88] el riodacítica [89] Galán ignimbrite adecuada fue emplazado. Aparte de unas facies que permanecieron dentro de la caldera y es mínimamente 1,4 kilómetros (0,87 mi) de espesor, [44] [53] ignimbritas extenderse fuera de la caldera a distancias de 80 kilómetros (50 millas) [76] , pero con una distancia media descentramiento de 40 kilómetros cuadrados (15 millas cuadradas) [90] y tienen espesores de 200-10 metros (656-33 ft); [44] [53] más cerca de la caldera se ha erosionado en gran medida de distancia y hay exposiciones más completas más lejos de Galán. [91] Una vista contrario es que la ignimbrite Galán fue erosionado en gran medida sólo en su lado norte por la acción del viento, formando yardangs . [80] El domo resurgente consiste en material ignimbrite Galán, junto con rocas del basamento. [25] El "Toba Dacitica" 270 kilómetros (170 mi) afloramiento lejos del volcán una vez que se consideran parte de la erupción Galán, pero más tarde se encontraron diferencias en la composición. [92]
La ignimbrita de Galán es bastante homogénea y tiene un alto contenido de cristales; [52] En general, parece que la erupción comenzó y alcanzó grandes dimensiones con bastante rapidez sin dejar tiempo para que se formara una columna de erupción o distintas unidades de flujo, excepto en algunos lugares. [93] [94] [88] Por el contrario, los flujos producidos fueron flujos relativamente lentos [95] que tenían poca capacidad para pasar por encima de obstáculos topográficos o mover rocas. [96] No obstante, se extendió a través de grandes distancias, ya que la topografía de la región había sido aplastado por los anteriores ignimbritas Toconquis, [97] y todavía estaba caliente en el momento en que llegó a un punto muerto. [98] La piedra pómez es escasa y generalmente está presente solo en pequeños fragmentos, y los fragmentos líticos también son poco comunes, excepto en las bases del depósito. Las estructuras de Fiamme , por otro lado, son bastante comunes, especialmente donde la ignimbrita cruzó los valles de los ríos. La ignimbrita muestra diversos grados de soldadura, pero a menudo tiene uniones columnares espectaculares. [22] [99]
Al principio se asumió que esta ignimbrita aflora sobre una superficie de 7.500 kilómetros cuadrados (2.900 millas cuadradas), pero luego se descubrió que cubre una superficie cercana a los 2.400 kilómetros cuadrados (930 millas cuadradas). [76] Entre la ignimbrita intracaldera, las partes de la ignimbrita que se extienden lejos de la caldera y afloran a gran distancia, el volumen es de unos 650 kilómetros cúbicos (160 millas cúbicas), [80] menos que los volúmenes estimados anteriormente de más de 1.000 kilómetros (240 millas cúbicas) [84], pero la erupción de Galán sigue siendo una de las erupciones volcánicas más grandes conocidas. [88] La ignimbrita de Galán es la ignimbrita más grande en erupción por este centro; [21] Existe una tendencia del volumen de ignimbritas individuales a aumentar a medida que los volcanes se vuelven más jóvenes, no solo en Galán sino también en otros centros de ignimbritas de la Puna, y esto puede ser una consecuencia de cambios progresivos en la corteza. [100] Tales erupciones gigantes no se han observado durante el tiempo histórico y se consideran entre los fenómenos volcánicos más peligrosos conocidos. [101]
Kay y col. propuso que la ignimbrita de Galán constaba de tres unidades separadas, una intracaldera emplazada hace 2,13 millones de años y dos extracaldera hace 2,09 y 2,06 millones de años. [64]
Vulcanismo post-Galán
La principal caldera Galán formado durante la erupción ignimbrite Galán, [82] y es posible que el colapso de la cámara de magma techo realidad comenzó la erupción. [94] Más tarde se descubrió que un colapso trampilla es una interpretación más plausible de la estructura de la caldera [24] y que la caldera parece ser mucho más pequeño que su expresión topográfica de hoy en día. [26] Lo más probable es un lago formado dentro de la caldera después de su erupción. [102] [33]
La actividad volcánica posterior resultó en la erupción de flujos de lava de composición dacítica a lo largo de la falla circular de la caldera, así como la formación de la cúpula resurgente en aproximadamente 2 kilómetros (1.2 millas) de elevación a lo largo de la falla del margen de la caldera oriental. [44] Este levantamiento abarca tanto rocas de ignimbrita de Galán como partes del basamento, este último especialmente en la parte sur de la cúpula. [25] El vulcanismo posterior a la caldera ocurrió en el margen norte de la caldera hace 2.01 ± 0.28 millones de años, [103] y se colocaron varias ignimbritas pequeñas después de la erupción principal de Galán hasta hace menos de 2 millones de años. [90] Estas ignimbritas tienen una composición similar a la ignimbrita de Galán [104] y se formaron a partir del magma sobrante de la erupción principal de Galán. [105] El inicio del resurgimiento dentro de la caldera puede haber sido provocado por el mismo magma que es responsable del vulcanismo posterior a la caldera a lo largo de los bordes de la caldera oriental. [102] Sin embargo, los sistemas volcánicos posteriores a la caldera parecen estar bastante mal definidos. La actividad más reciente fue de naturaleza tectónica y consiste en movimientos a lo largo de las fallas y vulcanismo máfico más al oeste. [33] [100]
Ver también
- Cerro Beltrán
- Lista de volcanes en Argentina
Notas
- ^ Las rocas volcánicas silícicas son rocas volcánicas como la dacita y la riolita que contienen al menos un 63% de dióxido de silicio . Los volcanes que hacen erupción tales rocas tienden a sufrir erupciones explosivas . [10]
- ^ El "Cuerpo de magma de la Puna del Altiplano" es una capa debajo del Altiplano que consiste en grandes cantidades de magma fundido, con un volumen de aproximadamente 10,000 kilómetros cúbicos (2,400 millas cúbicas). [dieciséis]
- ^ Una roca volcánica relativamente rica en hierro y magnesio , en relación con el silicio . [49]
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Otras lecturas
- Cerro Galán Caldera Universidad Estatal de Oregón
- Cerro Galán Caldera, Argentina , de Cómo funcionan los volcanes, por Vic Camp, Departamento de Ciencias Geológicas, Universidad Estatal de San Diego
- "Cerro Galán" . Programa Global de Vulcanismo . Institución Smithsonian .
- Ben G. Mason; David M. Pyle; Clive Oppenheimer (2004). "El tamaño y la frecuencia de las erupciones explosivas más grandes de la Tierra". Boletín de Vulcanología . 66 (8): 735–748. Código Bibliográfico : 2004BVol ... 66..735M . doi : 10.1007 / s00445-004-0355-9 .