Taavaca

El vulcanismo en los Andes es causado por la subducción de la placa de Nazca y la placa antártica bajo la placa sudamericana en la fosa Perú-Chile , a velocidades de 7–9 centímetros por año (2,8–3,5 pulgadas /año) y 2 centímetros por año (0,8 pulgadas /año) , respectivamente. ^{[ 12 ]} Este proceso genera fluidos que, en última instancia, son responsables de la evolución de los magmas asociados a la subducción cuando interactúan con la cuña del manto sobre la placa descendente. ^{[ 13 ]}  

Esta subducción no produce actividad volcánica en todas partes; en lugares donde el proceso es menos profundo ( subducción de placa plana ), no hay vulcanismo reciente. El vulcanismo ha estado presente en los Andes desde hace aproximadamente 185 millones de años, con un aumento hace unos 27 millones de años cuando se fracturó la placa de Farallón . ^{[ 12 ]} En 1994, se consideraba que los Andes contenían unos 178 volcanes con actividad del Holoceno , de los cuales se suponía que 60 habían estado activos durante el tiempo histórico. ^{[ 12 ]}

Taapaca forma parte de la Zona Volcánica Central de los Andes, ^{[ 14 ]} que junto con la Zona Volcánica Norte , la Zona Volcánica Sur y la Zona Volcánica Austral es uno de los cuatro cinturones volcánicos de los Andes; estos cinturones volcánicos están separados por áreas donde no ha ocurrido vulcanismo reciente. ^{[ 15 ]}

La Zona Volcánica Central cuenta con aproximadamente 44 volcanes activos y varios centros de calderas , ignimbritas y campos volcánicos . Los volcanes más antiguos suelen estar bien conservados debido al clima seco. ^{[ 12 ]} Esta zona volcánica alberga los volcanes más altos del mundo, que alcanzan elevaciones de 5000 a 7000 metros (16 000 a 23 000 pies) . ^{[ 15 ]} La mayor erupción histórica en la Zona Volcánica Central ocurrió en Huaynaputina en 1600, y Lascar es el volcán más activo de la región; por lo demás, la actividad volcánica está poco documentada, ya que la mayoría de los volcanes se encuentran lejos de los asentamientos humanos. ^{[ 12 ]} 

Taapaca se encuentra en el margen occidental del ^{[ 16 ]} Altiplano , ^{[ 7 ]} donde se ha desarrollado la Cordillera Occidental desde el Oligoceno . El basamento bajo el volcán está formado por varias formaciones principalmente volcánicas , incluidas las formaciones sedimentarias Lupica y Huaylas y la ignimbrita Lauca (2,72 millones de años de antigüedad ^{[ 17 ]} ); este basamento es de edad Oligoceno a Plioceno . ^{[ 16 ]} En algunos lugares, aflora un basamento Proterozoico formado por anfibolitas , gneises y serpentinitas . ^{[ 13 ]} Los volcanes de Condoriri , Pomerape , Larancagua y Parinacota se encuentran al este de Taapaca. ^{[ 18 ]} El área del volcán está sujeta a tectónica compresiva, ^{[ 19 ]} con una falla de cabalgamiento importante que pasa cerca, ^{[ 20 ]} pero su relación con el vulcanismo de Taapaca no está clara. ^{[ 19 ]}

Taapaca alcanza una altura de 5.860 metros (19.230 pies) ^{[ 1 ] [ 2 ]} sobre el nivel del mar y es un complejo volcánico alargado de oeste a este; ^{[ 2 ]} Larancagua se encuentra justo al este de Taapaca. ^{[ 21 ]} Consiste principalmente en ^{[ 16 ]} muchos ^{[ 22 ]} domos de lava superpuestos , ^{[ 16 ]} con formas que van desde casi elípticas hasta circulares. ^{[ 22 ]} Los flujos de lava son poco comunes. El volcán ha generado un delantal de depósitos de flujo de bloques y ceniza, especialmente en los flancos occidental, suroccidental y oriental, que ha rellenado valles. ^{[ 17 ]} También está presente un estratovolcán andesítico . ^{[ 2 ]} El volumen total del edificio es de unos 35 kilómetros cúbicos (8,4 mi³ ) . El material volcánico cubre una superficie de 250 kilómetros cuadrados (97 mi² ) . ^{[ 7 ]}     

Justo al norte de la cumbre, comienza un valle que se curva en el sentido de las agujas del reloj hasta abrirse hacia el suroeste en los flancos del volcán, y está bordeado en el lado opuesto a la cumbre por una cresta que también se extiende en el sentido de las agujas del reloj. Este valle es drenado por el arroyo Quebrada Pacollo. ^{[ 23 ]} La cumbre principal está formada por un domo del Holoceno, con un domo del Pleistoceno tardío (conocido como la unidad Socapave) justo al oeste de la cumbre principal. ^{[ 24 ]}

Taapaca suele estar cubierta de nieve , ^{[ 25 ]} pero no presenta glaciares ^{[ 26 ]} aparte de los glaciares de bloques . Las morrenas se han descrito como poco ^{[ 27 ]} o bien desarrolladas con seis etapas distintas, de las cuales la más baja se encuentra a 4250 metros (13940 pies) de elevación en las laderas occidentales. También se han reportado valles erosionados por glaciares; ^{[ 21 ]} en el pasado dos glaciares descendieron por las laderas occidentales de Taapaca mientras que cuatro glaciares se desarrollaron entre Taapaca y Larancagua, drenando hacia el sur. ^{[ 28 ]} Es el origen del río Lluta ^{[ 25 ]} que tiene sus cabeceras en la montaña ^{[ 29 ]} y posteriormente fluye a través de un valle con orientación norte-sur al oeste del volcán. ^{[ 18 ]} La Quebrada Allane drena el flanco norte hacia el oeste en el río Lluta; ^{[ 23 ]} partes de la montaña drenan hacia la cuenca del río Lauca al este. ^{[ 30 ]} Al suroeste de Taapaca se encuentra Putre, la principal ciudad del norte del Altiplano de Chile. ^{[ 2 ]} 

Taapaca está formada principalmente por dacita rica en potasio , aunque se produjo una erupción de andesita al inicio de su actividad, ^{[ 31 ]} y se ha reportado una aparición de riolita . La composición de las rocas ha sido relativamente uniforme a lo largo de la historia del volcán, ^{[ 17 ]} y se caracteriza por una serie de magmas calcoalcalinos . ^{[ 32 ]}

Los minerales visibles encontrados en las rocas erupcionadas en Taapaca incluyen anfíbol , ^{[ 16 ]} apatita , ^{[ 32 ]} biotita , ^{[ 33 ]} clinopiroxeno , ortopiroxeno , ^{[ 16 ]} hornblenda , ^{[ 34 ]} magnetita y hematita , plagioclasa , ^{[ 32 ]} cuarzo , ^{[ 33 ]} sanidina ^{[ 16 ]} que forma cristales grandes característicos, ^{[ 34 ]} y titanita . Las rocas dacíticas contienen inclusiones máficas , ^{[ 33 ]} y dichas inclusiones se vuelven cada vez más comunes cuanto más jóvenes son las rocas en las que están incrustadas. ^{[ 35 ]}

La presencia de inclusiones máficas indica que en Taapaca se produce una mezcla de magma, con episodios eruptivos renovados desencadenados por la inyección de nuevo magma andesítico en cámaras magmáticas dacíticas preexistentes . ^{[ 36 ]} Estas cámaras magmáticas dacíticas parecen tener volúmenes relativamente pequeños, ^{[ 37 ]} con poco movimiento del magma dentro de la cámara, excepto en los episodios en los que las cámaras se calentaron por la inyección de nuevo magma. ^{[ 38 ]} Con base en la geotermometría, se ha inferido una temperatura de 870 ± 10 °C (1598 ± 18 °F) para las dacitas. ^{[ 39 ]} Se ha hipotetizado que la formación del magma ocurre en varias etapas. Primero, la andesita basáltica , que es el basalto típico de arco volcánico calcoalcalino , se mezcla con basalto derivado de la fusión de cumulados de basalto subcorticales ; Luego, la mezcla resultante interactúa con fundidos de riodacita ^{[ 40 ]} derivados de material cortical proterozoico . ^{[ 41 ]} El fundido inicial aporta la mayor parte del material en inclusiones máficas y la riodacita aporta la mayor parte del material dacítico. ^{[ 40 ]}      

La principal cuenca magmática parece estar ubicada a una profundidad de 15 a 20 kilómetros (9,3 a 12,4 millas) , aunque algunos rasgos petrológicos de las rocas erupcionadas indican un área secundaria de petrogénesis a una profundidad de 5 a 12 kilómetros (3,1 a 7,5 millas) . ^{[ 17 ]} La cristalización fraccionada y la fusión parcial están involucradas en la formación de los magmas de Taapaca. ^{[ 32 ]}  

La asimilación cortical a profundidades de más de 40 kilómetros (25 mi) participó en la formación del magma dacítico y contribuye con aproximadamente el 18% ^{[ 42 ]} de la masa de las dacitas. ^{[ 43 ]} Taapaca se construye sobre una corteza bastante gruesa y un magma ascendente, por lo que experimenta una interacción sustancial con la corteza, lo que significa que la contaminación cortical es importante en la génesis de los magmas de Taapaca. ^{[ 44 ]} Este magma luego se transporta a niveles menos profundos, donde cristaliza. ^{[ 45 ]} 

La etapa más antigua consiste en flujos de lava andesítica del Plioceno-Pleistoceno , que afloran en dos sitios en el flanco norte y están muy erosionados y parcialmente enterrados por etapas volcánicas posteriores. ^{[ 16 ]} Esta etapa del edificio probablemente consistió en un amplio estratovolcán. ^{[ 35 ]}

Posteriormente, entre 1,5 y 0,5 millones de años atrás, flujos de lava dacítica y domos de lava construyeron la mayor parte de los flancos norte y este del volcán. Sus formas de flujo, como las crestas de flujo, se conservan mejor en el flanco este, ^{[ 33 ]} mientras que la alteración glacial e hidrotermal ha ocurrido en el flanco norte y ha degradado las formas de flujo allí. En el flanco norte y noroeste, flujos de bloques y ceniza de hasta 13 kilómetros (8,1 mi) de largo y con espesores de 20 metros (66 ft) , hasta menos de 2 metros (6 ft 7 in) de espesor más lejos del volcán, han cubierto una superficie de 110 kilómetros cuadrados (42 mi ) . A menudo tienen lahares de hasta 5 metros (16 ft) de espesor que afloran en sus regiones distales . En este momento, Taapaca probablemente era un gran estratovolcán ^{[ 53 ]} que consistía en domos de lava empinados. ^{[ 31 ]}       

La tercera etapa presentó una actividad volcánica similar a la segunda, con productos que cubrieron 18 kilómetros cuadrados (6,9 millas cuadradas ), especialmente en las partes central, oriental y suroccidental del edificio. ^{[ 53 ]} La construcción de otro complejo de domos de lava tuvo lugar en el lado sur del volcán. ^{[ 31 ]} En el flanco occidental se encuentran flujos de lava cortos y gruesos, mientras que el flanco oriental presenta domos de lava de esta etapa, uno de los cuales tiene una apariencia de "panqueque". Dos alineaciones de domos datan de esta época, una en el flanco sur y la otra en el flanco oriental, ambas alineadas de norte a sur. ^{[ 54 ]} La segunda y probablemente también la tercera etapa estuvieron sujetas a la erosión glacial , que junto con colapsos sectoriales posteriores resultó en la remoción de gran parte del edificio de Taapaca y la exposición del núcleo del volcán. ^{[ 31 ]}  

La cuarta etapa abarca el Pleistoceno y el Holoceno y comenzó con el emplazamiento de la avalancha de detritos de Churilinco, que cubre una superficie de 1 kilómetro cuadrado (0,39 mi² ) . ^{[ 54 ]} Esta avalancha se formó por el colapso del edificio más antiguo entre 450.000 y 430.000 años atrás; ^{[ 55 ]} muy probablemente el colapso tuvo lugar después de que la alteración hidrotermal hubiera debilitado el edificio. ^{[ 31 ]} La unidad de Tajane se emplazó entre 430.000 y 25.000 años atrás en las laderas sur-suroeste, cubriendo un área de 30 kilómetros cuadrados (12 mi² ) . Consiste en gruesos flujos de lava, algunos domos de lava en el flanco occidental, una avalancha de detritos en el flanco sur y dos abanicos de flujos piroclásticos en el flanco sur y suroeste. Entre 25.000 y 9.000 años atrás se emplazó la unidad Socapave; esta consta de más domos de lava en el margen occidental de Taapaca y otra avalancha de detritos que erosiona estos domos. Esta avalancha cubre un área de 20 kilómetros cuadrados (7,7 millas cuadradas ) a una distancia de 10 kilómetros (6,2 millas) y aparentemente estaba caliente cuando se emplazó. ^{[ 55 ]} Este colapso fue desencadenado por el desarrollo de un criptodomo dentro del volcán, ^{[ 52 ]} y Putre está construido sobre el depósito de la avalancha, así como sobre Tajane, Socapave y flujos piroclásticos del Holoceno . ^{[ 23 ]} Ocurrió una erupción piroclástica que rellenó los huecos en el depósito de la avalancha de detritos de Socapave y emplazó más material sobre el abanico sur de la unidad Tajane. ^{[ 56 ]}       

Aunque Taapaca fue considerado un volcán extinto , investigaciones posteriores han identificado erupciones durante el Holoceno. ^{[ 7 ]} Estas dieron origen a la unidad Putre en las laderas sur, central y suroeste del volcán. Consiste en grandes domos de lava en el lado este de Taapaca, ^{[ 57 ]} domos más pequeños en el lado sur y una secuencia piroclástica en las laderas sur y suroeste. Esta secuencia consta de numerosos flujos de bloques y ceniza junto con depósitos de explosión, que contienen bloques y ceniza. La unidad Putre también abarca un flujo de pumita , lahares y capas de tefra . Al menos tres erupciones piroclásticas ocurrieron en los últimos 8000 años, mientras que las caídas de tefra tuvieron lugar entre 7000 y 2000 años atrás, posiblemente vinculadas a la erupción de domos de lava. ^{[ 31 ]} El Programa de Vulcanismo Global enumera ocho erupciones separadas del Taapaca durante el Holoceno, ^{[ 3 ]} con la última erupción ocurriendo hace 2300 años ^{[ 58 ]} alrededor del 320 a. C. ± 50 años. ^{[ 3 ]} Se informó a principios del siglo XX que el Taapaca era fumarólicamente activo, ^{[ 59 ]} pero no hay erupciones históricas registradas y la actividad actual se refleja solo en aguas termales . ^{[ 26 ]}