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F u n 2 d 6 la serena octubre 2015 ada en 19 Geología y peligros del volcán , Región Metropolitana de

Daniel Bertin1*, Carolina Silva2 1Unidad de Geología y Peligros Volcánicos, RNVV, Servicio Nacional de Geología y Minería, Rudecindo Ortega 03850, Temuco, 2Carrera de Geología, Universidad Andrés Bello, Avda. República 252, Santiago, Chile

* Email: [email protected]

Resumen: El volcán Tupungatito se ha construido Los estudios geológicos previos son bastante escasos, más mayoritariamente sobre un basamento mesozoico afectado bien concentrados en observaciones geomorfológicas y por un complejo sistema de plegamientos y corrimientos. algunos antecedentes petrográficos así como de cartografía Su actividad temprana comprende entre los 80 y 25 ka, geológica y de peligros (Thiele y Katsui, 1969; Moreno et donde se emitieron secuencias lávicas de gran alcance al., 1988). Por otra parte, si bien los antecedentes eruptivos (hasta 18 km), además de flujos de escoria y laháricos. Con posterioridad a estos eventos, la actividad cambia a históricos mencionan más de 25 eventos desde el año 1646 un comportamiento más efusivo, produciendo flujos lávicos (Hantke, 1953; Casertano, 1963; Muñoz, 1983; González- de moderado a corto alcance (menores a 5 km) y un menor Ferrán, 1995; Petit-Breuilh, 2004), es probable que varios desarrollo de flujos laháricos o de escoria. La actividad de ellos hayan correspondido a reactivaciones menores o a histórica registra más de 25 eventos eruptivos, aunque la incrementos en la actividad fumarólica. Independiente de mayoría corresponderían a incrementos en la actividad esto último, se destaca la actividad de 1958-1961, con la fumarólica. Dentro de este registro destaca la erupción de emisión de un flujo lávico de corto alcance y caída de tefra 1958-1961, la cual produjo un flujo lávico de bajo volumen en territorio argentino. En la actualidad el volcán exhibe y corto alcance, además de caída de tefra hacia . actividad fumarólica intensa y permanente, concentrada en La signatura geoquímica, con bajo aporte de fluidos, fuerte aporte sedimentario y moderada contaminación cortical, es uno de los cráteres el cual, además, hospeda un lago ácido. consistente con otros centros activos dentro de la misma zona volcánica. Los peligros volcánicos más probables consistirían en flujos lávicos, eyección de piroclastos 2 Geología (extraído de Bertin et al., 2013) balísticos incandescentes y la subsecuente generación de avalanchas mixtas, aunque no se descartan flujos laháricos 2.1 Basamento de moderado a alto volumen en caso de presentarse actividad por debajo del actual casquete glacial. El volcán Tupungatito está edificado sobre un basamento

Palabras Claves: Volcán Tupungatito, Geología, constituido por las siguientes secuencias: Petrografía, Geoquímica, Peligros volcánicos. - Rocas sedimentarias y volcano-sedimentarias de edad mesozoica, fuertemente afectadas por un complejo sistema de plegamientos y corrimientos, perteneciente 1 Introducción al margen occidental de la Faja Plegada y Corrida del (Ramos et al., 1991). El volcán Tupungatito (Figura 1) corresponde a un - Rocas sedimentarias de edad miocena media, de estratovolcán de corta vida y reducido volumen (<80 ka, origen sinorogénico, resultantes de la erosión y <30 km3; Bertin et al., 2013), con una altitud aproximada denudación progresiva de las unidades mesozoicas. de 5.600 m s.n.m. y emplazado en la alta cordillera de la - Secuencias volcánicas de edad pleistocena inferior a comuna de San José de , Provincia Cordillera, a ca. media, donde destaca el volcán Nevado Sin Nombre. 75 km al este de la capital nacional, en las cercanías del - Secuencias volcánicas de edad pleistocena media a límite con Argentina. superior, caracterizadas por el volcán .

En su sección superior exhibe ocho cráteres con grados de 2.2 Unidades basales (U1) preservación variables, en los cuales se ha concentrado la actividad eruptiva durante el Holoceno. Estos cráteres se Los productos iniciales del volcán Tupungatito consisten localizan en el extremo noroccidental de una depresión en dos extensas secuencias lávicas, cada una con un subcircular de 4 km de diámetro, abierta tanto hacia el espesor total de hasta 30 m y separadas en sectores noroeste como al suroeste e interpretada como un proximales a medios por al menos dos depósitos de flujo anfiteatro de deslizamiento (Moreno et al., 1988), o bien, de detritos así como tres depósitos de flujo piroclástico como una volcánica compuesta (González-Ferrán, rico en escoria (uno de ellos con abundantes spatters 1995), y dentro de la cual se hospeda una masa de hielo aglutinados). La secuencia lávica inferior es reconocible a con un volumen cercano a los mil millones de metros lo largo del río Colorado entre las quebradas del Perdido y cúbicos (Zamora et al., 2011). Seca, a más de 10 km del actual cráter del volcán, muy brechizada y con un promedio de edad de 52 ± 23 ka 120 AT 4 Impacto de las GeocIencIas en la socIedad

(40Ar/39Ar en masa fundamental). Los depósitos de flujo un depósito de avalancha de detritos, con una edad menor dominantes corresponden a plagioclasa y clinopiroxeno, La mayor extensión de la cobertura glacial durante el piroclástico se pueden distinguir cerca de la confluencia a 30 ka (40Ar/39Ar en masa fundamental). donde los primeros exhiben un moderado desarrollo de Pleistoceno superior sugiere una actividad volcánica del estero Tupungato con el río Colorado; cada uno posee textura cribada de tipo vermicular, mientras que de manera temprana dominada por erupciones de tipo hidro- un espesor que no supera los 1,5 m, semi-consolidados, La secuencia lávica aflora cercana al sector de Aguas subordinada se han reconocido ortopiroxeno y olivino, con freatomagmática y conspicua en la producción de grandes ricos en bombas vesiculares de hasta 75 cm de diámetro, Azules, a más de 6 km del cráter actual del volcán, exhibe proporciones relativas bien variables inclusive dentro de volúmenes de lava, flujos piroclásticos de mediano alcance de carácter escoriáceo y con morfologías de tipo coliflor, una potencia total no superior a los 15 m, con escasos una misma colada lávica. En algunos sectores puntuales es y flujos laháricos energéticos. Hacia fines del Pleistoceno además de abundante material lítico y que sobreyacen dominios masivos y marcados lóbulos frontales, los cuales posible identificar xenocristales aislados de anfíbola y superior, no obstante, la signatura explosiva/efusiva tan depósitos de oleadas piroclásticas de nube acompañante sobreyacen el depósito de avalancha de detritos que corona biotita, con fuertes indicios de reabsorción. característica de las fases inicial e intermedia gradó a una (ash cloud surges). Los depósitos de flujo de detritos la unidad anterior. Los depósitos de flujo de detritos actividad eruptiva de baja explosividad, probablemente de sobreyacen a los depósitos de flujo piroclástico, también afloran a lo largo de la sección media de la quebrada Seca, 2.6 Geoquímica tipo estromboliana/vulcaniana. Esta transición podría exhiben buena exposición en la confluencia de la quebrada tienen apariencia lahárica, están fuertemente consolidados, haberse debido a una migración de la actividad volcánica del estero Tupungato con el río Colorado, aunque se poseen un espesor máximo de 7 m y presentan abundantes Los productos del volcán Tupungatito exhiben acotados cada vez más lejos del actual casquete glacial en conjunto extienden a lo largo de este último por más de 2 km, hasta clastos lávicos y fragmentos escoriáceos subordinados. El contenidos de SiO2 y K2O: 56,16 - 60,23% y 1,91 – 3,00%, con una reducción en la extensión de este último durante el las cercanías de la quebrada del Perdido. Corresponden a depósito de avalancha de detritos es de amplia extensión respectivamente, lo cual, en conjunto con los antecedentes Holoceno. depósitos laháricos, bastante consolidados y ricos en pero reducida potencia, no superior a 5 m y se distingue en petrográficos, permite clasificarlos como andesitas bombas volcánicas. El depósito de flujo piroclástico rico las cercanías del río Colorado entre su confluencia con el basálticas de olivino, andesitas basálticas de olivino y Actividad de tipo estromboliana o vulcaniana puede en spatters aglutinados sobreyace los depósitos de flujo de estero Tupungato y la quebrada del Perdido. Se presenta clinopiroxeno, andesitas de clinopiroxeno, andesitas de gatillar la fusión repentina de hielo o nieve de manera detritos, siendo identificable desde la quebrada Seca por sin consolidación, polimíctico y con fragmentos de hasta clinopiroxeno y olivino, y andesitas de dos piroxenos, indirecta debido a la eyección de piroclastos balísticos más de 3 km a lo largo del río Colorado; posee un espesor 65 cm de diámetro. todas de alto potasio y pertenecientes a la serie incandescentes, produciendo avalanchas mixtas de cercano a 2 m y presenta abundantes bombas escoriáceas calcoalcalina (Figura 2; Le Maitre, 2002). Estas moderado alcance (<5 km), similar a las que habrían de tipo coliflor, la mayoría de morfologías oblatas y 2.4 Unidades superiores (U3) atribuciones geoquímicas se confirman mediante los ocurrido durante la erupción del volcán el 03 de aglutinadas entre sí, lo que podría corresponder a un diagramas Co vs Th (Hastie et al., 2007) y Nb/Y vs marzo del año 2015 (Bertin et al., 2015) y análogas a las depósito de flujo piroclástico provocado por un drenaje Continuando con la tendencia reconocida en la unidad Zr/TiO2 (Winchester y Floyd, 1977), entre otros. La razón documentadas para los volcanes St Helens, Nevado del súbito de un lago de lava (e.g. Alvarado y Soto, 2002). anterior, los productos holocenos del volcán Tupungatito La/Yb promedia 14,9, mientras que los enriquecimientos Ruiz y Redoubt (Pierson y Janda, 1994). Otra opción no La secuencia lávica superior se emplaza directamente evidencian una marcada componente efusiva y tanto en La e Yb con respecto al manto primitivo (McDonough y excluyente es que algunos spatters proximales colapsen sobre los productos recién descritos; comprende una serie volúmenes como alcances cada vez menos significativos, Sun, 1995) promedian 39,2 y 3,92, respectivamente. debido a la pendiente, produciendo avalanchas de flujos lávicos con un espesor total de hasta 30 m en sus donde se incluyen tres flujos lávicos, uno de ellos piroclásticas de bajo volumen las cuales podrían generar márgenes medios a distales y cuyo frente se emplaza a más histórico, y una cubierta piroclástica de caída, esta última lahares en el caso en que escurran sobre hielo o nieve, de 18 km del sistema cratérico del Tupungatito. Estos derivada de las erupciones de 1958-61 y 1986. 3 Discusiones similar a los observados durante la erupción del volcán flujos lávicos igualmente se observan brechizados, lo cual Pavlof, en 2013 (Waythomas et al., 2014). no obstante se hace menos marcado hacia el techo de la Los dos flujos lávicos más antiguos son prácticamente 3.1 Geoquímica secuencia, donde se distingue además un ligero desarrollo idénticos tanto en volumen como en alcance, con la Si bien de baja probabilidad de ocurrencia, actividad de disyunción columnar. Su edad promedia 31 ± 10 ka diferencia que uno de ellos fue emitido hacia el estero Desde el punto de vista geoquímico, se observa para la eruptiva por debajo del actual casquete glacial podría (40Ar/39Ar en masa fundamental). Esta secuencia se Tupungato y el otro hacia el estero Tupungatito. Ambos fuente magmática un bajo aporte de fluidos y un fuerte provocar una rápida fusión de parte del mismo, generando encuentra muy bien expuesta desde la desembocadura del poseen un alcance no superior a los 4 km, con morfologías aporte sedimentario proveniente desde el slab, además de lahares de mediano a largo alcance encauzados por las estero Tupungatito con el río Colorado hasta la confluencia relativamente bien preservadas y coberturas locales de moderados indicios de contaminación cortical (Bertin et quebradas del Tupungatito y por las nacientes del estero de este último con el estero del Azufre, donde estos flujos depósitos aluviales y coluviales modernos, además de un al., 2013); signatura identificada para varios centros del Azufre, ambos afluentes del río Colorado (Orozco et lávicos colisionaron contra un alto topográfico constituido moderado desarrollo de estructuras de flujo, tales como activos pertenecientes al mismo segmento volcánico (e.g. al., 2013; Bertin et al., 2014). Asimismo, estos últimos por basamento mesozoico y fueron posteriormente levées y lóbulos de avance. El flujo lávico derivado de la Maipo, Palomo-Tinguiririca y Planchón-Peteroa; Jacques trabajos consideran que la dispersión de tefra debido a cubiertos por el margen distal de la avalancha Museo, el fase eruptiva de 1958-61 fue emitido desde el margen et al., 2014; Wehrmann et al., 2014; Bertin y Orozco, columnas eruptivas iguales o superiores a 15 km s.n.m. mayor depósito de remoción en masa de la zona. occidental del actual sistema cratérico del volcán; la colada 2015). Se distinguen, además, moderados indicios de sería independiente de la época del año y fuertemente posee un alcance no superior a los 2 km y un espesor cristalización fraccionada, bajos grados de fusión parcial y dirigida hacia territorio argentino. Finalmente, toda esta secuencia es coronada por un promedio de 5 a 8 m, además de un excelente desarrollo de reducidos tiempos de residencia en cámaras magmáticas depósito de avalancha de detritos de amplia extensión, bien levées y frentes de flujo. someras (Hildreth y Moorbath, 1988; Bertin et al., 2013). Agradecimientos reconocible en los sectores de Mal Paso y Aguas Azules, Adicionalmente, otros autores han sugerido para los así como en la confluencia de la quebrada del Perdido con El depósito de caída piroclástica presenta una amplia fluidos fumarólicos una fuente magmática posiblemente Se agradece el activo apoyo de los arrieros Jesús Carrasco el río Colorado. En Mal Paso exhibe un espesor de hasta distribución en torno al sector cratérico del volcán, aunque contaminada con sedimentos orgánicos provenientes desde y José García para las campañas de terreno, así como la de 15 m, reconociéndose como un depósito con un pobre más marcadamente hacia el sureste; se compone de el slab, aunque también podría indicar interacción entre la los colegas Stefan Kraus, Gabriel Orozco y Felipe grado de consolidación, polimíctico, altamente permeable bloques accesorios de probable origen vulcaniano aunque fuente y el basamento subvolcánico, o bien, contribución Sepúlveda. Esta contribución es un aporte a la Unidad de y con clastos de dimensiones métricas. gran parte del depósito se presenta retrabajado. de fluidos de origen cortical (Benavente et al., 2013). Geología y Peligros Volcánicos y cuenta con el patrocinio Finalmente, se ha sugerido que para este sector de los de la Subdirección Nacional de Geología del Servicio 2.3 Unidades intermedias (U2) 2.5 Petrografía la generación de magmas se debería a la fusión de Nacional de Geología y Minería. un 5 a un 10% de una fuente mantélica contaminada en A diferencia de la secuencia eruptiva basal, caracterizada Las características petrográficas del volcán Tupungatito se componentes corticales derivados de erosión por Referencias por productos de origen tanto efusivo como explosivo, el han mantenido prácticamente inalterables a lo largo de su subducción (Stern, 1991). volcán Tupungatito exhibe una marcada tendencia hacia evolución. Los productos emitidos se conforman Alvarado, G.E.; Soto, G.J. 2002. Pyroclastic flow generated by cráter- productos cada vez más efusivos y de menor alcance. En esencialmente por una masa fundamental de textura 3.2 Evolución y peligros volcánicos wall collapse and outpouring of the lava pool of Arenal volcano, efecto, las unidades intermedias corresponden, al menos, a hialopilítica con variaciones locales a texturas vitrofíricas, Costa Rica. Bulletin of Volcanology 63: 557-568. Benavente, O.; Tassi, F.; Gutiérrez, F.; Vaselli, O.; , F.; una secuencia lávica, tres depósitos de flujo de detritos y hialofíticas y criptocristalinas, cuyos fenocristales 121 ST 11 TERREMOTOS, VOLCANES Y OTROS PELIGROS GEOLÓGICOS

dominantes corresponden a plagioclasa y clinopiroxeno, La mayor extensión de la cobertura glacial durante el donde los primeros exhiben un moderado desarrollo de Pleistoceno superior sugiere una actividad volcánica textura cribada de tipo vermicular, mientras que de manera temprana dominada por erupciones de tipo hidro- subordinada se han reconocido ortopiroxeno y olivino, con freatomagmática y conspicua en la producción de grandes proporciones relativas bien variables inclusive dentro de volúmenes de lava, flujos piroclásticos de mediano alcance una misma colada lávica. En algunos sectores puntuales es y flujos laháricos energéticos. Hacia fines del Pleistoceno posible identificar xenocristales aislados de anfíbola y superior, no obstante, la signatura explosiva/efusiva tan biotita, con fuertes indicios de reabsorción. característica de las fases inicial e intermedia gradó a una actividad eruptiva de baja explosividad, probablemente de 2.6 Geoquímica tipo estromboliana/vulcaniana. Esta transición podría haberse debido a una migración de la actividad volcánica Los productos del volcán Tupungatito exhiben acotados cada vez más lejos del actual casquete glacial en conjunto contenidos de SiO2 y K2O: 56,16 - 60,23% y 1,91 – 3,00%, con una reducción en la extensión de este último durante el respectivamente, lo cual, en conjunto con los antecedentes Holoceno. petrográficos, permite clasificarlos como andesitas basálticas de olivino, andesitas basálticas de olivino y Actividad de tipo estromboliana o vulcaniana puede clinopiroxeno, andesitas de clinopiroxeno, andesitas de gatillar la fusión repentina de hielo o nieve de manera clinopiroxeno y olivino, y andesitas de dos piroxenos, indirecta debido a la eyección de piroclastos balísticos todas de alto potasio y pertenecientes a la serie incandescentes, produciendo avalanchas mixtas de calcoalcalina (Figura 2; Le Maitre, 2002). Estas moderado alcance (<5 km), similar a las que habrían atribuciones geoquímicas se confirman mediante los ocurrido durante la erupción del volcán Villarrica el 03 de diagramas Co vs Th (Hastie et al., 2007) y Nb/Y vs marzo del año 2015 (Bertin et al., 2015) y análogas a las Zr/TiO2 (Winchester y Floyd, 1977), entre otros. La razón documentadas para los volcanes St Helens, Nevado del La/Yb promedia 14,9, mientras que los enriquecimientos Ruiz y Redoubt (Pierson y Janda, 1994). Otra opción no en La e Yb con respecto al manto primitivo (McDonough y excluyente es que algunos spatters proximales colapsen Sun, 1995) promedian 39,2 y 3,92, respectivamente. debido a la pendiente, produciendo avalanchas piroclásticas de bajo volumen las cuales podrían generar lahares en el caso en que escurran sobre hielo o nieve, 3 Discusiones similar a los observados durante la erupción del volcán Pavlof, en 2013 (Waythomas et al., 2014). 3.1 Geoquímica Si bien de baja probabilidad de ocurrencia, actividad Desde el punto de vista geoquímico, se observa para la eruptiva por debajo del actual casquete glacial podría fuente magmática un bajo aporte de fluidos y un fuerte provocar una rápida fusión de parte del mismo, generando aporte sedimentario proveniente desde el slab, además de lahares de mediano a largo alcance encauzados por las moderados indicios de contaminación cortical (Bertin et quebradas del Tupungatito y por las nacientes del estero al., 2013); signatura identificada para varios centros del Azufre, ambos afluentes del río Colorado (Orozco et activos pertenecientes al mismo segmento volcánico (e.g. al., 2013; Bertin et al., 2014). Asimismo, estos últimos Maipo, Palomo-Tinguiririca y Planchón-Peteroa; Jacques trabajos consideran que la dispersión de tefra debido a et al., 2014; Wehrmann et al., 2014; Bertin y Orozco, columnas eruptivas iguales o superiores a 15 km s.n.m. 2015). Se distinguen, además, moderados indicios de sería independiente de la época del año y fuertemente cristalización fraccionada, bajos grados de fusión parcial y dirigida hacia territorio argentino. reducidos tiempos de residencia en cámaras magmáticas someras (Hildreth y Moorbath, 1988; Bertin et al., 2013). Agradecimientos Adicionalmente, otros autores han sugerido para los fluidos fumarólicos una fuente magmática posiblemente Se agradece el activo apoyo de los arrieros Jesús Carrasco contaminada con sedimentos orgánicos provenientes desde y José García para las campañas de terreno, así como la de el slab, aunque también podría indicar interacción entre la los colegas Stefan Kraus, Gabriel Orozco y Felipe fuente y el basamento subvolcánico, o bien, contribución Sepúlveda. Esta contribución es un aporte a la Unidad de de fluidos de origen cortical (Benavente et al., 2013). Geología y Peligros Volcánicos y cuenta con el patrocinio Finalmente, se ha sugerido que para este sector de los de la Subdirección Nacional de Geología del Servicio Andes la generación de magmas se debería a la fusión de Nacional de Geología y Minería. un 5 a un 10% de una fuente mantélica contaminada en componentes corticales derivados de erosión por Referencias subducción (Stern, 1991). 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