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Lazufre

Lazufre es un domo volcánico cuaternario en los Andes centrales, en la frontera entre Chile y Argentina . Forma parte de la Zona Volcánica Central (ZVC), uno de los cuatro cintu...

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Lazufre es un domo volcánico cuaternario en los Andes centrales, en la frontera entre Chile y Argentina . Forma parte de la Zona Volcánica Central (ZVC), uno de los cuatro cinturones volcánicos distintos de América del Sur. La ZVC incluye una serie de calderas y supervolcanes que han emplazado ignimbritas en la región.

El Lazufre y la mayoría de los volcanes andinos se formaron a partir de la subducción de la placa oceánica de Nazca bajo la litosfera continental sudamericana . El domo se ha ido elevando durante los últimos 400.000 años y presenta tres volcanes recientes, Lastarria , Cordón del Azufre y Complejo Cerro Bayo . Puede ser un volcán que en el futuro desarrolle una caldera.

El domo comenzó a elevarse a finales del siglo XIX a un ritmo cada vez mayor, antes de desacelerarse a partir de 2010. Este levantamiento es uno de los más grandes del mundo y ha llamado la atención de la comunidad científica. Se han propuesto varias explicaciones, la más común es que una cámara de magma se está llenando.

Geografía y geomorfología

El levantamiento de Lazufre se encuentra en la Cordillera Occidental [2] de los Andes centrales del sur, [3] en la frontera entre Argentina ( Provincia de Catamarca [4] ) y Chile [5] a unos 4.300 metros (14.100 pies) de altitud. [6] La ciudad de Antofagasta está a unos 250 kilómetros (160 millas) al noroeste de Lazufre. [7] Debido a la baja densidad de población, los volcanes de la región y su historial de erupciones son poco conocidos. [8]

El sistema volcánico Lazufre está formado por los volcanes Lastarria , Cordón del Azufre y Cerro Bayo . [9] Cerro Bayo, [10] Lastarria y Cordón del Azufre son volcanes complejos que consisten en cráteres, flujos de lava y conos individuales. Cordón del Azufre ha producido flujos de lava de aspecto joven, [5] Lastarria es uno de los volcanes con mayor actividad fumarólica de la región [11] y se observó una explosión de vapor en Cerro Bayo en 2007. [10] Sus productos de erupción tienen una composición dacítica a andesítica , con menores cantidades de andesita basáltica . [9]

El área de elevación coincide con un domo elevado de 70 kilómetros (43 millas) de largo y 500 metros (1,600 pies) de alto con una depresión central, [12] rodeado por un anillo de volcanes cuaternarios [13] que pueden compartir un reservorio de magma común [14] y fueron alimentados a través de una red de lineamientos radiales y circunferenciales. [15] Entre estos se encuentran la Corrida de Cori - Cerro Escorial , Río Grande al noreste, Chuta al suroeste, Atalaya y Azufre al oeste y Pirámide al noroeste del centro del levantamiento. [16] [17] No hay evidencia clara de una caldera en Lazufre, [18] pero la caldera Los Colorados bordea el domo al sureste. [17] No hay manifestaciones geotérmicas conocidas excepto en Lastarria, aunque la región rara vez se visita. [18]

Contexto geológico

Frente a las costas de América del Sur, la placa de Nazca se subduce a un ritmo de 7 centímetros por año (2,8 pulgadas/año) en la Fosa Perú-Chile . [19] La subducción da lugar al Cinturón Volcánico Andino , que se subdivide en cuatro segmentos: la Zona Volcánica del Norte , la Zona Volcánica Central (ZVC), la Zona Volcánica del Sur y la Zona Volcánica Austral . [20] La ZVC entre Perú y Chile [21] tiene unos 1.500 kilómetros (930 millas) de largo e incluye unos 50 volcanes potencialmente activos en Perú, Bolivia, Chile y Argentina, [22] así como fallas activas [3] y múltiples calderas grandes como Galán y La Pacana . Algunas de las mayores erupciones explosivas conocidas [23] y enormes ignimbritas han estallado aquí durante los últimos diez millones de años, produciendo el complejo volcánico Altiplano-Puna . [2] Trece volcanes han entrado en erupción durante el siglo XX. [24] Las observaciones por satélite han encontrado movimientos de tierra en curso en volcanes que anteriormente se creían extintos, [25] como Uturuncu en Bolivia, que se está elevando como Azufre; [26] otros muestran evidencia de elevaciones pasadas. [27] Solo se monitorean unos pocos volcanes CVZ . [28]

La región de Lastarria-Cordón del Azufre está formada principalmente por rocas volcánicas del Mioceno al Pleistoceno . Su composición varía desde andesita hasta dacita ; el basalto es menos común. [29] Se han emplazado allí unos 120 kilómetros cúbicos (29 millas cúbicas) de rocas volcánicas desde el Plioceno , [30] con actividad migrando al noroeste hacia el área de Lazufre con el tiempo. [31] Lastarria y el Cordón del Azufre han estado activos durante los últimos 600.000-300.000 años. [12]

Dos fallas importantes, Pedernales-Arizaro, de dirección noreste-suroeste, y Imilac-Salina del Fraile, de dirección norte-noroeste-sur-sureste, se cruzan en Lazufre [32] y un lineamiento geológico importante llamado Archibarca atraviesa el arco volcánico allí. La forma elíptica de Lazufre puede reflejar el patrón de estrés tectónico regional [33] , que presenta compresión noroeste-sureste. [34] Las rocas volcánicas se superponen a rocas sedimentarias y metamórficas del Pérmico . [35] El "Cuerpo de Magma de la Puna Sur", un área con roca parcialmente fundida en la Puna Sur, se extiende desde Lazufre hasta Galán . [36]

Clima y vegetación

El ambiente de Lazufre se caracteriza por un clima árido , [37] grandes diferencias de temperatura entre el día y la noche y el verano-invierno, alta insolación , aire seco y vientos intensos. La región carece de vegetación [10] aunque se ha identificado vida microbiana extremófila en las salinas de la zona. [37]

Historia

El levantamiento de Lazufre fue descubierto por Pritchard y Simons en 2002, [38] cuando los datos del radar ERS detectaron que el terreno se estaba elevando. [25] Lo bautizaron con el acrónimo de Lastarria y Cordón del Azufre. [2] El levantamiento afecta a un área elíptica con dimensiones de 40 por 30 kilómetros (25 mi × 19 mi) [39] o 70 kilómetros (43 mi), [27] lo que lo convierte en uno de los más grandes del mundo; [40] el área puede o no haber aumentado con el tiempo. [41] [42] El área de levantamiento está centrada aproximadamente entre Lastarria y el Cordón del Azufre, [30] con tasas que disminuyen con la distancia desde el centro. [43]

El levantamiento se observó por primera vez en 1995, [24] pero la falta de datos impide una determinación definitiva de cuándo comenzó. [44] Las tasas aumentaron de 1 centímetro por año (0,39 pulgadas/año) entre 1996 y 2000 a 2,5 centímetros por año (0,98 pulgadas/año) en 2005. [23] Entre marzo de 2003 y junio de 2005, el levantamiento total alcanzó 57 ± 3 milímetros (2,24 ± 0,12 pulgadas), [45] lo que implica un cambio de volumen de aproximadamente 0,0139 ± 0,0003 kilómetros cúbicos por año (0,0001057 ± 2,3 × 10 −6  mi3/Ms) durante ese tiempo. [46] Entre 2003 y 2008, el levantamiento totalizó 15,5 centímetros (6,1 pulgadas). [47] La ​​tasa disminuyó de 3 centímetros por año (1,2 pulgadas/año) a 1,5 centímetros por año (0,59 pulgadas/año) entre 2006 y 2011 [48] a 11,2 ± 1,7 milímetros por año (0,441 ± 0,067 pulgadas/año) entre 2018 y 2021. [49] La distribución de los respiraderos volcánicos y la dirección de los flujos de lava en la región de Lazufre es consistente con el domo que comenzó a formarse hace unos 400.000 años, [50] pero no se produjo ningún levantamiento durante los últimos 16.000 años ya que las antiguas costas del lago no se han inclinado. [51]

Vista desde arriba, la fuente de elevación tiene una forma elíptica, [52] que se dirige hacia el norte con una inclinación hacia el este, [42] y se encuentra a una profundidad de 7 a 15 kilómetros (4,3 a 9,3 millas). [53] Puede tener forma de cono o de umbral ; [42] el patrón de deformación por sí solo no puede indicar la forma de su fuente. [54] Los efectos atmosféricos y topográficos pueden modificar la apariencia del área elevada para los satélites y deben corregirse al evaluar su forma y extensión. [55]

El análisis magnetotelúrico ha identificado la región de la fuente [56] y una estructura que desciende desde la fuente hasta el manto y la cuña astenosférica , que puede constituir un conducto de magma que alimenta el levantamiento. [42] [57] [58] El conducto puede estar lleno con alrededor del 5-8% (por volumen) de magma. [57] Las anomalías de velocidad sísmica han encontrado una zona de baja velocidad sísmica en la corteza debajo del domo, que puede ser la cámara de magma que está causando el levantamiento. Otras anomalías de velocidad sísmica están vinculadas al volcán Lastarria y forman un patrón circunferencial alrededor del domo; [59] pueden ser una cámara de magma separada de Lastarria y su sistema hidrotermal . [26] El sistema magmático Lazufre puede estar vinculado de alguna manera a un área de la corteza llena de magma debajo de la Puna, el Cuerpo Magmático de la Puna Sur. [49]

Los mecanismos comunes para tal elevación en los volcanes son la entrada de nuevo magma en una cámara de magma, procesos de cristalización fraccionada que aumentan su volumen, fusión de rocas que rodean una cámara de magma, cambios de presión dentro de un sistema geotérmico, [18] quizás causados ​​por el calentamiento del magma, y ​​el crecimiento lateral de un reservorio de magma. [29] El rápido inicio de la elevación apunta a nuevo magma como la causa; el magma basáltico llenaría la cámara de magma y desencadenaría procesos de cristalización fraccionada que causan aumentos de volumen ulteriores, [14] y la tasa de cambio de volumen es comparable a la tasa de crecimiento de los plutones . [41] La distribución de respiraderos volcánicos y lineamientos en Lazufre es consistente con la ruptura de la corteza bajo presión desde abajo. [15] La reciente elevación en Lazufre podría ser una fluctuación de corto plazo en una elevación de largo plazo que promedia alrededor de 1 milímetro por año (0,039 pulgadas / año) [60] causado por repetidas intrusiones de magma en forma de umbral. [61] El terremoto de Antofagasta de 1995 y otros terremotos ocurridos en los dos años siguientes pueden haber activado el sistema magmático, iniciando el reciente episodio de levantamiento. [62]

Episodios de elevación similares se han registrado en otros volcanes, como Yellowstone , Uzon , Three Sisters , Long Valley Caldera , Laguna del Maule y Hualca Hualca ; el área de elevación en Lazufre es una de las más grandes del mundo. [60] [63] A menudo está acompañado por enjambres sísmicos y, a veces, se detiene y revierte después de un tiempo. La elevación es causada por la inyección de magma que presuriza el sistema magmático, hasta que los volátiles comienzan a escapar y causan hundimiento y actividad sísmica. [64] Lazufre es inusual entre los volcanes en elevación, ya que no está asociado con una caldera conocida o un volcán de larga duración. [65] La desgasificación activa en Salar de Pajonales puede estar asociada con la elevación en Lazufre. [66]

En el volcán Lastarria se encuentra un área de elevación más pequeña, de 2 kilómetros de ancho [30] . Su comportamiento a lo largo del tiempo se asemeja al de Lazufre, lo que indica que podrían existir mecanismos similares involucrados en ambas elevaciones. [18] Lastarria puede constituir una "válvula de presión" del sistema Lazufre, [30] o verse afectado por cambios en la tensión tectónica causada por la fuente más profunda. [67] Un cambio en la composición del gas en Lastarria entre 2009 y 2012 puede indicar que las fumarolas están cada vez más influenciadas por el magma [68] a profundidades poco profundas. [69] Se ha registrado actividad sísmica en Lastarria. [70]

Escucha

El levantamiento en curso ha atraído la atención científica hacia los volcanes Lazufre, [58] y puede anunciar una actividad volcánica renovada. [71] Se instalaron estaciones GPS entre 2010 y 2011 en Lazufre para monitorear el levantamiento, [72] seguidas por varias estaciones sísmicas entre 2011 y 2013. [68]

Como la región es remota y de difícil acceso, se ha utilizado la teledetección para investigar el vulcanismo. [22] Una técnica común de observación remota es InSAR , en la que se utilizan comparaciones entre imágenes de radar de apertura sintética tomadas de diferentes observaciones satelitales para identificar cambios en la topografía, como el levantamiento. [73] El clima extremadamente árido facilita la teledetección, [45] ya que el vapor de agua interfiere con la teledetección basada en radar . [74]

Futuro

La topografía de Lazufre, con una zona elevada rodeada de volcanes, se asemeja a una caldera en desarrollo. El magma acumulado podría llegar a la superficie y provocar una erupción volcánica . [14] Las erupciones que forman calderas, como las de Toba y Santorini, se encuentran entre las erupciones volcánicas más devastadoras, [75] y Lazufre tiene un tamaño comparable al de los supervolcanes . [44] El levantamiento del terreno ha precedido a erupciones históricas de gran impacto, como las erupciones de Eyjafjallajökull en 2010. [ 76]

Sin embargo, no todos los levantamientos conducen a erupciones, [77] especialmente en los Andes centrales, donde numerosos volcanes en erupción no han mostrado levantamientos y volcanes deformantes no han entrado en erupción. [78] No está claro si la cámara de magma en Lazufre ha alcanzado un volumen y espesor de magma suficiente para causar una falla del techo, [50] y el contenido de magma no parece ser suficiente para una erupción. [79] Dado que el volcán está alejado, la actividad renovada puede no constituir una amenaza específica para la propiedad o las personas. [80]

Referencias

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