Cronología eruptiva del volcán Tungurahua (Ecuador) revisado según las nuevas edades K-Ar y reconstrucciones geomorfológicas

DISCUSIÓN

Nuevas edades K-Ar de masas

Comparación con edades publicadas antes

Tungurahua I

Las nuevas edades K-Ar son sorprendentemente más joven que las edades K-Ar publicadas previamente de 770 ± 5 y 350 ± 4 ka

Error: puede explicarse por el análisis de muestras de rocas completas que incluyen fenocristales, que pueden transportar argón radiogénico heredado y/o áreas de intemperismo que han experimentado pérdida de potasio.

Tungurahua I y III

Corrección: analizar solo la masa, después de una separación mineralógica completa

Son menores de 15 ka, de acuerdo con su ubicación después del Último Máximo Glacial Aunque muestran una gran incertidumbre relativa, nuestras edades también son consistentes con edades de C-14 previamente publicadas de menos de ~ 3 ka para depósitos de Tungurahua III

Asociación entre edades y fases volcánicas

cicatriz de colapso del sector ~ 35 ka

Edades de volcanes cercanos

Volcanes: Chimborazo y Carihuairazo Ambos fueron construidos desde 230 ka, y hasta el Holoceno para el volcán Chimborazo

Volcán Sangay: el último edificio activo de la Cordillera Oriental, comenzó alrededor de 500 ka

Tungurahua I

los flujos de lava basales más antiguos datan de 300 ka, y el edificio permaneció activo hasta el emplazamiento de los flujos de lava que forman las partes superiores de las mesetas, alrededor de los 80 ka. El edificio colapsó alrededor de los 35 ka

podría haber continuado entre 80 y 35 ka si los flujos de lava solo se emplazaran en el área de la cumbre o en el flanco occidental que han sido destruidos por los colapsos de los últimos flancos

  • la geoquímica, la morfología y el estado de erosión de la lava de la meseta de Minsas sugieren que el flujo pertenece a uns erupción alrededor de 80 ka

no observamos ninguna actividad entre 246 ± 17 y 188 ± 7 ka (los más largos experimentados)

Tungurahua II y III

Se basa en relaciones estratigráficas observadas en el campo para asociar muestras jóvenes con una fase eruptiva determinada, sin embargo, hay muy pocas diferencias mineralógicas entre los dos edificios más jóvenes.

el análisis morfológico del DEM nos permiten proponer que la parte norte de la cicatriz sigue la escarpa occidental de la meseta de Pondoa.

una meseta "en forma de diamante", ubicada al oeste de Pondoa, formada por depósitos de colapso de Tungurahua I superpuestos por flujos de lava de Tungurahua II. Por lo tanto, esta parte del volcán fue destruida por el primer colapso, pero no se vio afectada por el segundo.

La morfología del flanco suroeste, desde la meseta de Patacocha hasta la segunda cicatriz del colapso, parece constituir una sola unidad que llena un amplio valle

Evolución geoquímica de los productos volcánicos

En general, las lavas de los tres edificios sucesivos del volcán muestran composiciones similares.

sílice entre 52 y 62%, y Mg entre 40 y 60%

La / Yb varía dependiendo de:

  • la profundidad
  • composición
  • naturaleza de la fuente de magmas
  • cristalización fraccionada
  • interacción con el manto

La / Sm proporciona información sobre el grado de fusión parcial

la relación Sm / Yb se ve afectada por la profundidad o naturaleza de la fuente magmática

La / Sm y La / Yb tienen la misma tendencia que el contenido de SiO2 en función del tiempo


  • la alta relación La / Yb se correlaciona con su alta relación Sm / Yb, debido a su depleción en Dy, Er, Y e Yb que podría estar relacionado con la heterogeneidad de la composición de la cuña.

Geoquímica Tungurahua

es bastante homogénea para los tres edificios y no parece verse afectada por los dos colapsos observados.

Geoquímica de lavas ecuatorianas

en particular para Atacazo, Cayambe, Iliniza, Mojanda-Fuya Fuya, y los volcanes de Pichincha. Estos edificios están ubicados en la parte norte del arco ecuatoriano, frente a la cresta Carnegie. Fueron construidos desde 1.3-1.0 Ma hasta el Holoceno, a excepción de Mojanda-Fuya Fuya e Iliniza, que aún no están fechados con precisión.

  • Estos edificios presentan una evolución a largo plazo
  • composiciones calcalcalinas típicas para las lavas más antiguas
  • composiciones adakíticas para los depósitos más recientes

Tasas de erosión y productividad magmática

Tasas de erupción y erosión de Tungurahua

Volumen: 108 ± 30 km3, similar al Viejo Cayambe y superior al de los volcanes ecuatorianos Antisana, Imbabura y Chimborazo, y es más bajo que los volcanes Rucu Pichincha y Mojanda ubicados más al norte

Tungurahua I era un volcán con flancos superiores con pendiente inferior, mientras que


Tungurahua II y III tienen una forma exponencial con un perfil cóncavo y pendientes más pronunciadas, esto debido a que el Tungurahua I estuvo sometido a la erosión por más tiempo.

Tungurahua I

Colapso

Tungurahua II

a partir de un volumen calculado de 21 ± 4 km^3 sumado con un volumen de 4 ± 2 km3 por erosión, obtenemos un volumen de 24 ± 4 km3 de productos emitidos, dando una tasa eruptiva de 0,9 ± 0,2 km3. / ka

el volumen corresponde a 56 ± 33 km^3 agregando el volumen erosionado de 68 ± 41 km^3 se obtiene una tasa de productividad magmática de 0,6 ± 0,2 km3 / ka, que corresponde a un volumen de producción magmática de 124 ± 74 km3 durante un período de 212 ka.

Tungurahua III

la tasa de productividad magmática calculada de 2.5 ± 1.0 km3 / ka; es consistente con la tasa eruptiva de ~ 1.5 km3 / ka estimada durante los últimos 2300 años

arrojó un volumen de 16 ± 4 km3, correspondiente a una tasa de erosión de 0.2 ± 0.1 km^3 / ka. Suponiendo que la tasa de erosión a largo plazo es constante en el tiempo, obtenemos un volumen erosionado total de 68 ± 41 km^3 durante su construcción, entre 293 y 81 ka

Comparación entre tasas eruptivas del volcán Tungurahua y otras
estudios

Tasas de productividad magmática

volcanes de corteza continental: 4,4 ± 0,8 km3 / ka
edificios andesíticos de 2,3 ± 0,8 km3 / ka.

Tungurahua

Tungurahua I: 0.6 km3 / ka
Tungurahua II: 0.9 km3 / ka
Tungurahua III: 2.5 km3 / ka

Chimborazo

0.1 a 1 km3 / ka

Pichincha

~ 0,6 km3 / ka para los volcanes Rucu y Guagua Pichincha

Chile

  • Parinacota
    • todo el edificio: ~ 0.3 km3 / ka
    • cono joven: ~ 1 km3 / ka
  • Puyehue-Cordón Caulle
    • 0,42 km3 / ka
  • El Misti
    • todo el edificio: 2,1 km3 / ka
    • erupción máxima: 2,1 km3 / ka
  • Aucanquilcha
    • todo el edificio: 0.04 km3 / ka
    • erupción más alta: 0.16 km3 / ka

México

  • Ceboruco
    • ~ 0.5 km3/ ka
  • Tequila
    • todo el campo: 0.13 km3 / ka (construido durante el último Ma)
    • cono más joven: 0.24 km3 / ka

Comparación entre las tasas de erosión del volcán Tungurahua y otros estudios

Perú

complejo volcánico Ampato-Sabancaya. Ampato, el edificio más antiguo, tiene una tasa eruptiva de 0.08–0.09 km3 / ka, mientras que es de 0.6–1.7 km3 / ka para el edificio más joven

Tungurahua

Tungurahua I de 0.2 ± 0.1 km3 / ka, equivalente a 6.5 ± 1.7 t / km2 / ka y 2.4 ± 0.6mm / a, calculada para los últimos 80 ka

Andes y en Perú

entre 0.01 y 0.11mm / a (centro árido)

Antillas Menores

0.05 ± 0.02 km3 / ka en Martinica, y entre 0,2 ± 0,2 y 1,4 ± 0,6 t / km2 / ka en las islas Guadalupe

Esta diferencia podría explicarse por la sucesión de períodos glaciares e interglaciares experimentados por el volcán Tungurahua, mientras que las Islas Antillas Menores solo estaban sujetas a lluvias, así como la meteorización más rápida de las lavas basálticas que andesíticas.

Bablon, M. Quidelleur, X. Samaniego, P. Pennec, J. Lahitte, P. Liorzou, C. Bustillos, J. E. Hidalgo, S. (2018). Eruptive chronology of Tungurahua volcano (Ecuador) revisited based on new K-Ar ages and geomorphological reconstructions. Journal of Volcanology and Geothermal Research 357 (2018) 378–398. https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2018.05.007.

Bibliografía