Vilama (caldera)

Vilama caldera
Vilama caldera is located in Bolivia
Vilama caldera
Vilama caldera
Högsta punkt
Elevation 5 340 m (17 520 fot)Edit this on Wikidata
Koordinater Koordinater :

Vilama är en miocencaldera i Bolivia och Argentina . Gränsöverskridande gränsen mellan de två länderna, är det en del av Central Volcanic Zone , ett av de fyra vulkaniska bälten i Anderna . Vilama är avlägset och utgör en del av vulkankomplexet Altiplano-Puna , en provins med stora calderor och tillhörande ignimbriter som var aktiva sedan cirka 8 miljoner år sedan, ibland i form av supervulkaner .

Vilama-calderan beräknades ursprungligen ha en storlek på 40 gånger 65 kilometer (25 mi × 40 mi), men storleken reviderades senare till att vara mellan 15–18 kilometer (9,3–11,2 mi) och 35–40 kilometer (22–25 mi) mi) och är nästan helt begravd under yngre vulkaner som har vuxit längs calderans kant; vulkanisk aktivitet på dessa vulkaner fortsatte in i Pleistocen . Flera sjöar utvecklades också på golvet av kalderan, som innehåller en återuppväxande kupol .

Vilama är källan till den enorma Vilama ignimbriten, som placerades under ett utbrott med ett vulkaniskt explosivitetsindex på 8 för cirka 8,4–8,5 miljoner år sedan. En stor mängd av Vilama ignimbrite finns inuti caldera depression, medan delen utanför calderan täcker en yta som överstiger 4 000 kvadratkilometer (1 500 sq mi). Den totala volymen av ignimbriten är cirka 1 200–1 800 kubikkilometer (290–430 cu mi), möjligen så mycket som 2 100 kubikkilometer (500 cu mi). En annan stor ignimbrit, Sifon ignimbrit, kan också ha fått utbrott av Vilama, medan Granada ignimbrit senare tillskrevs en separat vulkan.

Geografi och geomorfologi

Vilama-calderan ligger på gränsen mellan Argentina och Bolivia i Puna - Altiplano , en högplatå i centrala Anderna . Vulkanen går över gränsen mellan Bolivia och Argentina, nordost om Cerro Zapaleri som är tripointen mellan Argentina, Bolivia och Chile där. Regionen är till stor del obebodd på grund av dess hårda klimat, men flera arkeologiska platser har hittats.

Vilama är en del av Central Volcanic Zone , som tillsammans med Northern Volcanic Zone , Southern Volcanic Zone och Austral Volcanic Zone är ett av de fyra vulkaniska bälten längs Anderna. Den centrala vulkaniska zonen är hem för mer än tusen vulkaner, varav 44 var aktiva efter istiden. Många av dessa är en del av den huvudsakliga vulkaniska bågen , som består av stratovulkaner som Coropuna , Nevados de Payachata , Ojos del Salado och Ollagüe och når ofta höjder på över 6 000 meter (20 000 fot). Den centrala vulkaniska zonen är också platsen för ett antal stora kalderor, såsom Los Frailes , Kari-Kari , Pastos Grandes , Cerro Panizos , Cerro Guacha , Purico-komplexet , Coranzulí , La Pacana , Aguas Calientes , Negra Muerta vulkankomplex , Galán , Wheelwright caldera och Incapillo .

Vilama-calderan är mellan 15–18 kilometer (9,3–11,2 mi) och 35–40 kilometer (22–25 mi) bred. Yngre vulkaniska bergarter har nästan helt skymt dess marginaler, med undantag för en 250–400 meter (820–1 310 fot) hög eskarp på den västra sidan av kalderan. Kalderan innehåller en 30 x 10 kilometer (18,6 mi × 6,2 mi) stor återupplöst kupol omgiven av en 400–800 meter (1 300–2 600 fot) djup vallgrav. Denna vallgrav, som saknas på den östra sidan av kalderan, innehåller flera sjöar som Laguna Chojllas [ es ] , Laguna Coruto [ es ] och Laguna de Vilama [ es ] , varav den sista ger kalderan dess namn. Flera yngre vulkancentra finns runt kalderan och kan vara belägna ovanför dess marginal, såsom Khastor-kupolerna och stratovulkanen, vulkanerna Cerro Alcoak [ sv ] och Cerro Salle [ sv ] , Cerros Conventos-Niño-Coyamboy-kedjan, Vitichi och Cerro Bayo kupoler och stratovulkanen Vilama. Dessa byggnader är mestadels dacitiska centra som anses vara uttrycket för vulkanismen efter kollapsen vid Vilama-systemet.

Calderan ansågs först vara 40 gånger 65 kilometer (25 mi × 40 mi) bred med en mitt runt , vilket sammanföll med Vilamas fördjupning. Ventiler var lokaliserade på den östra kanten under vulkanerna Cerro Caucani, Cerro Solterío, Campanario och Coyaguayma, som i sin tur utgör vulkankomplexet Abra Granada . En kapslad caldera associerad med Bonanza ignimbrite identifierades också, den 20 x 40 kilometer (12 mi × 25 mi) Coruto-calderan som ligger sydväst om den omdefinierade utsträckningen av Vilama-calderan.

Geologi

Utanför Sydamerikas västra kust, subducerar den oceaniska Nazca-plattan under Sydamerika-plattan i Peru-Chile-graven . Vulkanism associerad med subduktion i regionen har pågått sedan Jurassic . Uttorkning av den nedåtgående plattan gör att smältor bildas i den ovanliggande astenosfären som driver aktiviteten i vulkanbågen.

Öster om den huvudsakliga vulkaniska bågen i Central Volcanic Zone har back-arc-regionen varit vulkaniskt aktiv sedan Oligocenen , och genererat vulkaniska byggnader som sträcker sig från små monogenetiska vulkaner till stora calderor med sina ignimbriter . De sistnämnda bildar det så kallade Altiplano-Puna vulkankomplexet centrerat kring tripointen Chile-Bolivia-Argentina, som huvudsakligen var aktiv från miocen till Pleistocen och är en av de största sådana ignimbritprovinserna i världen. Dessa centra utbröt huvudsakligen dacitiska magma. Bland de vulkaniska vulkanerna Altiplano-Puna finns Cerro Panizos nordost om Vilama och Cerro Guacha sydväst om Vilama; Calderorna från Vilama, Coruto och Guacha har designats som "Eduardo Avaroa-calderakomplexet" ( Complejo Caldérico Eduardo Avaroa) .

Den vulkaniska historien för vulkankomplexet Altiplano-Puna är dåligt känd, på grund av överlappning och begravning av äldre vulkancentra under yngre, svårigheter att separera olika ignimbriter, bristen på erosion som resulterar i dålig exponering av enheterna och utmaningarna med att komma åt den avlägsna regionen. Kronologiska korrelationer indikerar att vulkanisk aktivitet började för 10 miljoner år sedan och ökade för 8 miljoner år sedan; uppkomsten av vulkanisk aktivitet utlöstes sannolikt av inträdet av basaltisk magma i skorpan efter att en del av litosfären hade brutit av. För mellan 8-4 miljoner år sedan inträffade storskaliga utbrott, som dessa vid Cerro Panizos, Coranzulí, Vilama, Cerro Guacha och La Pacana . Vulkanaktiviteten minskade av Pleistocene, under vilken aktivitet inträffade inom La Pacana-calderan och vid Cerro Purico , med de senaste utbrotten bildade Cerro Chao- kupolen och Cerro Chascon-Runtu Jarita-komplexet . Den pågående ytdeformationen vid Uturunku ses som ett tecken på att vulkanaktiviteten i vulkankomplexet Altiplano-Puna fortfarande pågår. Seismisk avbildning visar förekomsten av en delvis smält magmakropp i jordskorpan under vulkankomplexet Altiplano-Puna.

Den pre-caldera terrängen vid Vilama bildas av olika sedimentära och vulkaniska formationer , såsom Paleozoic Acoite Formation och Cretaceous Salta Group; Ordoviciumsediment är den viktigaste beståndsdelen i källaren medan senare enheter endast sporadiskt odlas. Vulkaniska enheter av oligocen -miocen ålder före bildandet av Vilama-calderan inkluderar den 9,7–9,8 miljoner år gamla Granada-ignimbriten, den 10,25 ± 0,12 miljoner år gamla Lagunillas ignimbriten, den 9,8 ± 0,7 miljoner år gamla Ojo de Perico-lavassorna och andra vulkaniska enheter. . Senare vulkanisk aktivitet från andra vulkaner i regionen ledde till att främmande vulkaniska stenar placerades i Vilamas caldera, såsom Bonanza, Cienago och Panizos ignimbrites och Loromayu lavas. När det gäller tektonik, under kenozoikum var regionen avsevärt upplyft, och bildade en hög platå med en genomsnittlig höjd på cirka 4 kilometer (2,5 mi).

Sammansättning

, som tillhör en kaliumrik kalk-alkalisk svit. Ignimbriten innehåller fenokristaller som består av biotit , hornblende , andesin plagioklas , pyroxenkvarts och ogenomskinliga komponenter . Dessa mineraler bildar mer generellt också de primära mineralfaserna i ignimbriten, medan allanit , apatit , järnoxid , titanoxid och zirkon är accessoriska faser. Förmodligen som en konsekvens av heterogen magmasammansättning varierar ignimbriternas kemi och petrografi mellan separata enheter och hällar. Man har dragit slutsatsen att magman före utbrottet var 760–810 °C (1 400–1 490 °F) varm. En blandning mellan mantelhärledd och jordskorpsmältor har föreslagits vara källan till magman för både Vilama och andra Altiplano-Puna vulkaniska komplexsystem.

Klimat och växtlighet

Utsikt från Laguna Vilama till Vilama stratovulkanen, som visar ett typiskt landskap

Regionen har ett torrt klimat med oregelbunden nederbörd (300 millimeter per år (12 in/år)), temperaturer mellan 3–6 °C (37–43 °F) och höga dygnstemperaturvariationer. Vegetationen består av buskstäpp , med Festuca , quenoa , tola , Prosopis ferox och yareta som typiska medlemmar. Den vulkaniskt dominerade terrängen är fri från vegetation, där det mesta livet förekommer nära vattendrag (inklusive gräsen Oxychloe andina och Werneria pygmaea ). Ett antal däggdjur och fåglar finns i regionen, inklusive flamingos vid sjöar.

Utbrottshistorik

Vilama-calderan är källan till Vilama ignimbrite, som täcker en yta på mer än 4 000 kvadratkilometer (1 500 sq mi) och bröt ut samtidigt med kollapsen och bildandet av kalderan. Utbrottet inträffade för mellan 8,4–8,5 miljoner år sedan, men med betydande spridning av de radiometriska datum som enligt Soler et al. 2007 kan bero på att överskott av argon förorenar biotiter och därmed resulterar i falska åldersdata. Baserat på egenskaperna hos ignimbriten, utlöstes troligen utbrottet av felet i magmakammarens tak och efterföljande uppkomst av kraftig fontän av ignimbriter genom öppningar som bildades i magmakammarens tak; liknande utbrottsförhållanden har antagits för andra Altiplano-Puna ignimbrites. Utbrottet kan ha tagit formen av ett Plinian-utbrott , en ovanlig företeelse för Altiplano-Puna-calderakollapshändelser.

Ignimbriten är ofta svetsad och uppvisar fogegenskaper. Den är rik på kristaller men har lite litiskt och pimpstensinnehåll och få fiamme . Hela ignimbriten innehåller fenokristaller med storlekar som når cirka 3–5 millimeter (0,12–0,20 tum) långa. Detaljerade beskrivningar av ignimbriten gavs av Soler et al. 2007.

Inne i kalderan placerades Vilama ignimbriten som flera flödesenheter som vanligtvis är 10–20 meter tjocka; vissa enheter når tjocklekar på 40–50 meter (130–160 fot). Dessa enheter tillsammans är minst 400–700 meter (1 300–2 300 fot) tjocka och bildar ett enhetligt lager av tätt svetsade ignimbriter med dåligt bevarad pimpsten och litiska fragment. Ignimbritavlagringen inuti kalderan visar tecken på flödesformer och förändringar genom ånginteraktioner. Utanför kalderan bildas ignimbriten av två olika kylenheter med distinkta egenskaper. Den nedre kylenheten är massiv, dåligt svetsad och innehåller litik och pimpsten; innehållet i dessa varierar på olika platser och det finns flera olika typer av pimpsten. Tjockleken på den nedre kylenheten varierar mellan 7 meter (23 fot) till över 110 meter (360 fot), och redan existerande topografi har styrt placeringen av enheten; den växer främst i dalar. Den övre kylenheten är tjockare och täcker en större yta än den nedre enheten, även om en del av den senare kan vara nedgrävd under den övre kylenheten. Den övre kylenheten placerades på en plan yta som en enhetlig avlagring med tjocklekar från 18 meter (59 fot) i dess södra sektor till 60 meter (200 fot) norr. Den övre kylenheten är själv uppdelad i en basal och en övre sektion; basala sektionen är ibland starkt svetsad till den grad att den är vitrofyr med få fiamme och litiska fragment, medan den övre sektionen är dåligt svetsad och ljusbrun till rosa till färgen, med pelarförband. Ett övergångsområde skiljer den 1–50 meter (3 ft 3 tum – 164 ft 1 tum) tjocka övre enheten med måttliga mängder litik och fiamme från den nedre enheten. De två kylenheterna kan ha bildats under olika utbrottsförhållanden: Höga fontäner kan vara källan till den nedre kylenheten och nedre och mindre stabila fontäner till den övre kylenheten.

Vilama ignimbriten inkluderar även andra ignimbriter som tidigare ansågs vara separata ignimbriter, såsom Capaderos ignimbrite, Ceja Grande ignimbrite, Tobas Coruto, Tobas Lagunillas 1, Tobas Lagunillas 2, Tobas Lagunillas 3, Tobas Loromayu Gera 1, Tobas Luoma ignimbrit. Inkluderandet av dessa vulkaniska produkter i Vilama ignimbriten baserades på likheten mellan deras egenskaper och de hos den faktiska Vilama ignimbriten, inklusive paleomagnetiska och petrologiska egenskaper, och tillsammans etablerar de ett ignimbritfält som är förlängt mot söder och nordväst bort från kalderan. Utsprången täcker ett område på 4 000 kvadratkilometer (1 500 kvadratkilometer). Den totala volymen av ignimbriten är svår att begränsa eftersom mycket av den inte är exponerad och formen på kalderan där stora delar av ignimbriten finns är dåligt känd, men kan variera mellan 1 200–1 800 kubikkilometer (290–430 cu mi) ) till 2 100 kubikkilometer (500 cu mi), där det mesta finns i kalderan. Baserat på sådana storlekar anses det kalderabildande utbrottet vara ett superutbrott med ett vulkaniskt explosivitetsindex på 8 och Vilama-calderan är alltså en supervulkan .

Fracchia et al. 2010 föreslog vidare att "Pululus ignimbrite" som bildar Cerro Pululos [ sv ] sydost om Vilama faktiskt är en del av Vilama ignimbrite, som senare lyftes upp av ett dacitiskt intrång. Dessutom har det föreslagits att de 1 000 kubikkilometer (240 cu mi) Sifon ignimbrite, som bröt ut för 8,33 ± 0,06 miljoner år sedan, kan ha sitt ursprung i Vilama-calderan.

Vulkanaktiviteten fortsatte vid Vilama efter kalderans kollaps, driven av en relativt snabb återhämtning av det magmatiska systemet efter bildandet av kalderan, och resulterade i bildandet av den återuppväckta kupolen. Bland produkterna från denna vulkanism är de 5–8,1 ± 0,6 miljoner år gamla nordliga Khastor-kupolerna och stratovulkanen, de 6–8,4 ± 0,6 miljoner år gamla östra centrana (Cerro Alcoak, Cerro Salle, Bayo-domen och Vilama- och Toloma-lavorna) och de mindre än 8,4 miljoner år gamla Mesada Negra-lavorna på den återuppväckta kupolen. Vitichi-kupolerna är av pliocen ålder. Vid Cerro Vilama fortsatte vulkanaktiviteten in i Pleistocen , med kalium-argondatering som gav datum för 1,2 ± 0,1 och 900 000 ± 30 000 år sedan. Magnetotellurisk avbildning av området har identifierat en anomali med låg elektrisk konduktivitet under kalderan, som kan vara en stelnad magmakropp.

Ursprungligen ansågs Granadas ignimbrit också vara en produkt av ett tidigare utbrott av Vilama-calderan; senare forskning visade att det har ett eget eruptivcentrum i Abra Granada som inte är relaterat till Vilama. Enligt denna äldre teori om calderans historia var Granadas ignimbrit det första steget i calderabildningen, med det andra steget som genererade den egentliga Vilama ignimbriten. Denna teori förutsåg också två senare stadier av aktivitet, den första kopplad till Cerro Morado - maffiska vulkaner och Salle och Ceja Grande ignimbrites, medan den fjärde producerade Bonanza ignimbrite från Coruto-calderan samt ytterligare vulkaner inklusive Cerro Zapaleri .

Källor

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Vilama_(caldera)&oldid=1094314434 "