Volcanoestratigrafía, geoquímica y peligro volcánico del volcán linquimay (38°30 s), andes del sur (Chile)

Abstract

El volcán Lonquimay está conformado por el estratovolcán y varios conos monogenéticosque se localizan en la parte central de la Zona Volcánica Sur de los Andes, uno de lossegmentos volcánicos más activos desde el punto de vista de la recurrencia y magnitudde sus erupciones. Este centro eruptivo se ha construido esencialmente durante elHoloceno cuya evolución ha estado controlada por la tectónica reg ional como indican laforma elongada del edificio volcánico y la alineación de los conos monogenéticos, ambasde orientación NE-SW (N?Oº y N64º ± 5° E, respectivamente). El análisis estructuralseñala que corresponden a estructuras extensionales que controlan el ascenso delmagma y la distribución de los centros volcánicos, asociadas a la parte norte de la ZonaFalla Liquiñe-Ofqui, una estructura de más de 1000 km originada por la convergenciaoblicua de las placas de Nazca y Sudamericana.La volcanoestratigrafía de este centro eruptivo se dividió dos partes, por un lado ladel estratovolcán y, por otro, la de los conos monogenéticos. La geología delestratovolcán está conformada por 4 etapas (1 a IV), mientras que los conosmonogenéticos constituyen dos subunidades: Conos Monogenéticos Holocenos del Este(CMHE) y Conos Monogenéticos Holocenos del Oeste (CMHW). Los CMHE se han dividoen 4 etapas (etapas 1 a 111 y el Cono Navidad), donde las dos últimas unidadescorresponden a erupciones históricas. En particular, se obtuvo una edad de 200 años APpara un cono monogenético y su colada de lava asociada de los inicios de la Etapa 111 ,permitiendo asignarla al siglo XVIII y no al ciclo eruptivo de 1887-90. Mientras que losCMHW están conformado por los conos Lolco, La Holandesa y Laguna Verde, todos ellospertenecientes al Holoceno.Las lavas del volcán Lonquimay se caracterizan por una asociación mineral común,constituida por plagioclasa (principalmente labradorita y andesina), olivino (Fo44_71) ,clinopiroxeno (dominantemente pigeonita, augita y clinoenstatita) y óxidos de Fe-Ti(predominan las composiciones cercanas a la de la magnetita). Asimismo,geoquímicamente corresponde a una serie calco-alcalina típica de márgenesconvergentes constituida principalmente por andesitas basálticas y andesitas decontenido medio de potasio. Las lavas del estratovolcán (etapas 1 a IV) son principalmente andesitas basálticas (51-60% en peso de Si02; 0,5-1 , 1 % de K20), mientras que las rocaspertenecientes a los CMHE están dominantemente constituidas por andesitas basálticas yandesitas (50-64% en peso de Si02; 0,4-1 ,5% de K20). Por su parte, los CMHWcorresponden exclusivamente a andesitas basálticas (53-55% en peso de sílice; 0,5-0,8%de K20).Las texturas de desequilibrio reconocidas ampliamente en las rocas del volcánLonquimay indican una dinámica permanente donde se podrían ocurrir distintos procesospetrogenéticos a niveles corticales (convección y fraccionamiento mineral al interior de lacámara magmática y mezcla de magmas), como indican, por ejemplo, las texturas decedazo y de zonación oscilatoria en plagioclasa. Piroclastos híbridos ("mingling") tamañobombas forman parte de la secuencia piroclástica de este centro eruptivo, indicativo demezcla de magma lo que es consistente con el reconocimiento de enclaves máficos y lacoexistencia de vidrios de distinta composición que se ha analizado en algunas de lasrocas del volcán Lonquimay. No obstante, los resultados de óxidos mayoritarios,elementos trazas, tierras raras e isótopos radiogénicos (Sr, Nd y Pb) son consistentes conla cristalización fraccionada en un sistema cerrado como proceso dominante. Las razonesisotópicas de 87Sr/86Sr (0 ,703904-0,704018) indican una escasa contaminación de lossedimentos continentales incorporados por la Placa de Nazca (2%) comparables a otrosresultados en este segmento volcánicos de los Andes, mientras que las ra zones de2º7Pb/2º4Pb (15 ,5928-15,6159) y 2º6Pb/2º4Pb (18,5913-18,6170) señalan contaminación aniveles corticales profundos (corteza continental inferior). No obstante, el conjunto derazones de Sr y Pb contra 143Nd/ 144Nd (0 ,512832-0,512902) son consistentes con unafuente mantélica y, por lo tanto, la fuente de las rocas del volcán Lonquimay correspondena una mezcla de fluidos provenientes de la fusión de la placa oceánica de Nazca(lherzolita) a profundidades del orden de 100-120 km con sedimentos continentales yfluidos de la cuña astenosférica como señalan también el patrón de los elementos trazasincompatibles.Estimaciones de las condiciones de temperatura y presión a partir declinopiroxenos en equilibrio con el líquido silicatado ha permitido proponer un modelo conpequeñas cámaras magmáticas interconectadas que se encuentran a distintaprofundidad. La primera en la interfase manto-corteza inferior, otra cercana a la interfase corteza superior e inferior y las otras dos zonas de acumulación a niveles someros deunos 1 O y 3,5 km de profundidad .Por su aprte, la relativa alta tasa eruptiva estimada (0,57 km3 por siglo) y el fuertecontrol de estructuras NE-SW extensionales del estratovolcán y los conos monogenéticosson consistente con el volcanismo poco evolucionado dominante.Finalmente, una futura erupción de este centro eruptivo tiene una alta probabilidadque ocurra a lo largo de la alineación NE-SW dando origen a un nuevo cono y la emisiónde cenizas con alto contenido de flúor que será dispersada hacia el este y Se de sufuente.