White Hill (volcan)

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colline blanche
Image satellite optique de la caldeira du Cerro Blanco et de l'ignimbrite de Piedra Pomez
Image satellite du volcan Cerro Blanco. La zone noire sur le bord supérieur est le volcan Carachipampa. La caldeira du Cerro Blanco est située légèrement à gauche et en dessous du centre de l'image et est la zone gris-jaune. Le haut de l'image est au nord-nord-est.
Le point le plus haut
Élévation4670 m (15320 pieds) [1]
RéférencementListe des volcans d'Argentine
Coordonnées26°45′37″S 67°44′29″O / 26.76028°S 67.74139°W / -26.76028; -67.74139 Coordonnées: 26°45′37″S 67°44′29″O  / 26.76028°S 67.74139°W / -26.76028; -67.74139 [1]
Nous
traduction anglaiseColline blanche
Langue du nomEspagnol
Géographie
Cerro Blanco est situé dans le nord-ouest de l'Argentine
Cerro Blanco est situé dans le nord-ouest de l'Argentine
colline blanche
Localisation en Argentine
EmplacementProvince de Catamarca , Argentine
Plage parenteAndes
Géologie
L'âge du rocherHolocène
Type de montagneCaldeira
ceinture volcaniqueZone volcanique centrale
Dernière éruption2 300 ± 160 avant notre ère [1]

Cerro Blanco ( espagnol:  [ˈse.ro ˈblãŋ.ko] , "White Hill") est une caldeira dans les Andes de la province de Catamarca en Argentine. Faisant partie de la zone volcanique centrale des Andes, il s'agit d'une structure d'effondrement volcanique située à une altitude de 4 670 mètres (15 320 pieds) dans une dépression. La caldeira est associée à une caldeira moins bien définie au sud et à plusieurs dômes de lave .

La caldeira est active depuis huit millions d'années et les éruptions ont créé plusieurs ignimbrites . [a] Une éruption s'est produite il y a 73 000 ans et a formé la couche d'ignimbrite Campo de la Piedra Pómez. Environ 2300 ± 160 avant notre ère, [1] la plus grande éruption volcanique connue des Andes centrales, avec un VEI -7, s'est produite à Cerro Blanco, formant la caldeira la plus récente ainsi que d'épaisses couches d'ignimbrite. Environ 170 kilomètres cubes (41 milles cubes) de téphra [ b ] ont alors éclaté. Le volcan est en sommeil depuis lors avec une certaine déformation et une activité géothermique. Une future éruption majeure mettrait en danger les communautés voisines du sud.

Le volcan est également connu pour les marques d'ondulations géantes qui se sont formées sur ses champs d'ignimbrite. L'action persistante du vent sur le sol a déplacé le gravier et le sable, formant des structures semblables à des vagues. Ces marques d'ondulation ont des hauteurs allant jusqu'à 2,3 mètres (7 pieds 7 pouces) et sont séparées par des distances allant jusqu'à 43 mètres (141 pieds). Ces marques d'ondulation sont parmi les plus grandes sur Terre et ont été comparées aux marques d'ondulation martiennes par les géologues.

Géographie et géomorphologie

Le volcan se trouve à la marge sud de la Puna argentine , [c] [5] à la frontière entre le département d'Antofagasta de la Sierra et le département de Tinogasta [6] dans la province de Catamarca en Argentine. [7] Des sentiers traversent la région, [8] et il y a des opérations minières abandonnées. [9] Route provinciale 34 (Catamarca) entre Fiambalá et Antofagasta de la Sierra passe devant Cerro Blanco. [10] Le volcan est parfois connu sous le nom de Cerro Blanco, signifiant "colline blanche" en espagnol, et parfois sous le nom de Robledo ;[11] la Smithsonian Institution utilise ce dernier nom. [12]

Chaudières et dômes de lave

Cerro Blanco se situe à une altitude de 3 500 à 4 700 mètres (11 500 à 15 400 pieds) et se compose de quatre caldeiras imbriquées [13] avec des bordures discontinues, [14] des dépôts de retombées, des dômes de lave [15] et des dépôts pyroclastiques . [16] Les deux caldeiras discrètes El Niño et Pie de San Buenaventura sont nichées dans la partie nord du complexe [13] et forment une dépression de 15 kilomètres (9,3 mi) de large ; [10] El Niño est parfois qualifié d' escarpement . [17] Seules leurs marges nord sont reconnaissables sur les images satellites ; leurs parties sud sont remplies de coulées de blocs et de cendresdes caldeiras du sud. Les caldeiras du sud sont les caldeiras de Robledo et de Cerro Blanco, qui forment une paire orientée sud-est-nord-ouest. [13] D'autres interprétations considèrent les caldeiras Pie de San Buenaventura, Robledo et Cerro Blanco comme une caldeira de 13 kilomètres sur 10 (8,1 mi × 6,2 mi), [18] [19] que les caldeiras Robledo et Cerro Blanco sont une système [20] ou envisager l'existence de seulement trois caldeiras. [14]

La caldeira du Cerro Blanco mesure environ 4 à 6 kilomètres (2,5 à 3,7 mi) de large et ses murs mesurent jusqu'à 300 mètres (980 pieds) de haut. [1] [21] Ils sont formés par des brèches d'ignimbrite , des ignimbrites et des dômes de lave coupés par les marges de la caldeira. [22] Le sol de la caldeira est presque entièrement recouvert d'écoulements de blocs et de cendres, à l'exception d'une zone où l'activité hydrothermale a laissé des dépôts d'aggloméré blancs . [23] Un léger soulèvement circulaire sur le sol de la caldeira peut être un cryptodôme . [d] [25]

La caldeira a un contour presque parfaitement circulaire à l'exception de la marge sud-ouest [14] qui est coupée par un dôme de lave large de 2,7 sur 1,4 kilomètre (1,68 mi × 0,87 mi). [26] Ce dôme est également connu sous le nom de Cerro Blanco [27] ou Cerro Blanco del Robledo [1] et atteint une hauteur de 4 697 mètres (15 410 pieds) au-dessus du niveau de la mer. [28] Trois dômes de lave supplémentaires entourent ce dôme, et un cratère d'explosion se trouve au sud-ouest. À l'ouest de ce cratère [29], il y a trois dômes de lave rosâtre [26] alignés dans la direction ouest-sud-ouest à l'opposé du dôme principal ; [30] ceux-ci sont entourés de cônes pyroclastiques[29] et dépressions. [27]

En raison de l'érosion, la caldeira du Robledo [31] est moins bien définie que la caldeira du Cerro Blanco. [19] Un site au sud-est de la caldeira de Robledo est connu sous le nom de Robledo. [32] Au sud de la caldeira de Robledo se trouve le col de montagne de Portezuelo de Robledo , [27] la plaine d'El Médano orientée vers le sud-est [16] et la vallée de Robledo. [33]

À environ 8 kilomètres (5,0 mi) au nord-est de Cerro Blanco se trouve un évent de 1,2 kilomètre (0,75 mi) de large et 20 mètres (66 pieds) de profondeur connu sous le nom d'El Escondido [27] ou El Oculto. [16] Il n'a pas d'expression topographique forte mais est visible sur les images satellites comme une tache semi-circulaire de matériau plus sombre. [27] L'analyse gravimétrique a trouvé un certain nombre d'anomalies de gravité autour de la caldeira. [34]

Terrain environnant

Le terrain au nord-est du Cerro Blanco est couvert par ses ignimbrites et par des dépôts de retombées pliniennes [35] qui rayonnent à partir des caldeiras. [14] Cerro Blanco se trouve à l'extrémité sud-ouest de la vallée de Carachipampa, [36] une dépression volcano- tectonique flanquée de failles normales qui s'étend jusqu'à Carachipampa. Cette dépression semble s'être formée en réponse à l'extension tectonique nord-sud de la Puna [37] et est recouverte de dépôts volcaniques du Cerro Blanco. [16] Ces gisements volcaniques forment le "Campo de Pedra Pomez" [38] et s'étendent à 50 kilomètres (31 mi) du volcan. [39]Au nord, l'escarpement El Niño [40] de la caldeira El Niño [41] sépare la caldeira du Cerro Blanco de la vallée de Purulla. [40]

Les autres vallées sont la vallée de Purulla au nord-ouest de Cerro Blanco et Incahuasi plein nord; tous les trois contiennent à la fois des dépôts volcaniques du Cerro Blanco et des salines [36] ou des lacs. [42] Dans la vallée d'Incahuasi, une ignimbrite également connue sous le nom de "ignimbrite blanche" atteint une distance de plus de 25 kilomètres (16 mi). [22] Le vent a creusé des canaux profonds de 20 à 25 mètres (66 à 82 pieds) dans les ignimbrites. [43]

Paysages éoliens

L'un des paysages éoliens [e] les plus spectaculaires se trouve à Cerro Blanco, [36] où se produisent de grandes marques d'ondulation formées par le vent . [8] Ces ondulations couvrent les ignimbrites du Cerro Blanco [45] et atteignent des hauteurs de 2,3 mètres (7 pieds 7 pouces) et des longueurs d'onde de 43 mètres (141 pieds), ce qui en fait les plus grandes ondulations connues sur Terre et comparables à des champs d'ondulation similaires sur Mars . [8] [46] L'érosion éolienne des ignimbrites [f] a généré les ondulations, [49] qui se composent de gravier, de cailloux et de sable [9] et sont recouvertes de gravier. [50] Plus petitdes ondulations graveleuses se trouvent au sommet des ondulations et des creux plus grands [8] et il existe des formes de taille intermédiaire (0,6 à 0,8 mètre (2 pi 0 po - 2 pi 7 po) de haut); ils peuvent être des précurseurs des grandes ondulations et constituer la plupart des ondulations dans les champs. [9] Leur mouvement poussé par le vent est suffisamment rapide pour que les sentiers abandonnés quatre ans auparavant en soient déjà en partie recouverts. [9]

Les marques d'ondulation couvrent des zones d'environ 150 kilomètres carrés (58 milles carrés) ou 600 kilomètres carrés (230 milles carrés) dans le Carachipampa et 80 kilomètres carrés (31 milles carrés) ou 127 kilomètres carrés (49 milles carrés) dans le Purulla [ g ] vallée. Un champ de grandes ondulations couvre une superficie de 8 kilomètres carrés (3,1 milles carrés) dans la vallée de Purulla [8] [47] et est accompagné de yardangs ; ce champ est aussi l'endroit où se produisent les plus grandes ondulations. [9]

Divers mécanismes dépendant du vent ont été proposés pour expliquer leur grande taille, notamment la présence de vortex de roulis , des phénomènes de type instabilité de Helmholtz , des ondes de gravité atmosphérique [51] ou un mouvement de type fluage lorsque des fragments de pierre ponce et de sable sont soulevés du sol par le vent. et retomber. [52] Ce dernier point de vue envisage que le terrain vallonné déclenche le développement d'ondulations par l'accumulation de gravier et de sable à de telles ondulations. [53] Leur formation semble être influencée par le fait que le matériau rocheux disponible peut être déplacé par le vent [54] tandis qu'un rôle de la structure du substratum rocheux ou de la taille du matériau est controversé.[49] [55]

Photo de roches blanches en forme de vagues
yardangs de champ de pierre ponce

Le vent a également formé des demoiselles [h] et des yardangs dans les ignimbrites. [47] Celles-ci sont particulièrement bien exprimées dans la région de Campo de Piedra Pomez [57] [i] au sud-est de la vallée de Carachipampa, [59] une zone de 25 kilomètres sur 5 (15,5 mi × 3,1 mi) où yardangs, hoodoos et les falaises exposées au vent créent un paysage majestueux. Les structures atteignent des largeurs de 2 à 20 mètres (6 pieds 7 pouces - 65 pieds 7 pouces) [57] et des hauteurs de 10 mètres (33 pieds) [60] et forment un ensemble en forme de réseau. [61] Ils ont des surfaces cannelées. [60] Les yardangs semblent se former à partir soit d'une élévation topographique préexistante [62]ou un évent fumarolique où la roche a été durcie, et se développe finalement à travers une série de formes de yardang précoces, intermédiaires et tardives [63] lorsque le vent et les particules transportées par le vent érodent les roches. [64] Leur disposition peut être influencée par la tectonique régionale, la topographie préexistante et les motifs formés par les dépôts d'ignimbrite. [65] Les roches exposées sont souvent couvertes de vernis désertique brun, orange ou beige [66] et sont parfois trop raides et effondrées. [67]

Les crêtes rocheuses sont découpées en ignimbrites de la vallée de l'Incahuasi. [68] Ce terrain mène progressivement à la surface recouverte de méga-ondulations à travers une couverture de gravier accrue. Le développement de ces mégariples semble avoir été influencé par les crêtes sous-jacentes du substrat rocheux [69] qui se déplacent avec les ondulations sus-jacentes. Ces crêtes rocheuses sont formées par l'érosion par le vent et par les particules transportées par le vent, [70] on ne sait pas comment elles sont ensuite exposées aux ondulations. [71] Des reliefs éoliens supplémentaires dans la région sont connus et comprennent des ventifacts et des soi-disant "queues de rat éoliennes" ; [72]ce sont de petites structures qui se forment lorsque des fragments de roche résistant à l'érosion ralentissent l'érosion éolienne sous le vent , laissant ainsi une zone en forme de queue où moins de roche est érodée. [73] Les traînées de vent se produisent en groupes. [74]

Le Campo de Piedra Pómez constitue la zone naturelle protégée du Campo de Piedra Pómez  [ es ] , une zone protégée de la province de Catamarca. [75] Il faisait partie des finalistes du concours "Seven Wonders of Argentina" [76] mais n'a pas été sélectionné lors de l'annonce des résultats en 2019. [77]

Régional

Cerro Blanco est situé au sud de l'extrémité sud de la chaîne de montagnes Filo Colorado [78] / Los Colorados [16] et à l'extrémité est de la Cordillère de San Buenaventura  [ es ] . [79] La Cordillère de San Buenaventura marque la marge sud de la Puna [80] et s'étend vers l'ouest-sud-ouest depuis le Cerro Blanco jusqu'aux volcans San Francisco et Falso Azufre [42] et le Paso de San Francisco . [38] Il marque la limite entre la subduction raide au nord de la subduction moins profonde au sud. [81]

Une série de stratovolcans andésitiques à dacitiques âgés de 1 à 6 millions d'années composent la Cordillère de San Buenaventura, [82] [83] et des volcans basaltiques quaternaires sont dispersés dans la région au sens large. [16] Dans les environs de Cerro Blanco se trouve le volcan Cueros de Purulla à 25 kilomètres (16 mi) au nord et le complexe Nevado Tres Cruces - El Solo - Ojos del Salado plus à l'ouest. [79]

Géologie

La subduction de la plaque de Nazca sous la plaque sud-américaine se produit dans la fosse Pérou-Chili à un rythme de 6,7 centimètres par an (2,6 po/an). Il est responsable du volcanisme dans les Andes, qui est localisé dans trois zones volcaniques connues sous le nom de Zone Volcanique Nord , Zone Volcanique Centrale et Zone Volcanique Sud . [36] Cerro Blanco fait partie de la zone volcanique centrale andine (CVZ) et l'un de ses volcans les plus méridionaux. [7] La ​​CVZ est peu habitée et l'activité volcanique récente n'est que faiblement enregistrée ; [84] Le Lascar y est le seul volcan régulièrement actif. [85]

La CVZ s'étend sur l'Altiplano-Puna [7] où le volcanisme calco-alcalin est en cours depuis le Miocène . [79] La caractéristique de la CVZ sont les grands champs de volcanisme ignimbritique et les caldeiras associées , principalement dans le complexe volcanique Altiplano-Puna . Dans la partie sud de la CVZ, ces systèmes volcaniques sont généralement petits et peu étudiés. [86] Pendant le Néogène , le volcanisme a commencé dans la ceinture de Maricunga et s'est finalement déplacé vers son emplacement actuel dans la Cordillère occidentale . [21]Des processus tectoniques ont également eu lieu, tels que deux phases de compression est-ouest ; le premier était au Miocène moyen et le second a commencé il y a 7 millions d'années. [87]

Le volcanisme dans la région sud de Puna a commencé il y a environ 8 millions d'années et s'est déroulé en plusieurs étapes, qui ont été caractérisées par la mise en place de dômes de lave et d'ignimbrites telles que les ignimbrites Laguna Amarga -Laguna Verde vieilles de 4,0 à 3,7 millions d' années . Certains des dômes sont situés près de la frontière avec le Chili dans la région d'Ojos del Salado et Nevado Tres Cruces. Plus tard, il y a également eu des éruptions mafiques , qui ont généré des coulées de lave dans la région de Carachipampa et Laguna de Purulla. [88] Les produits de l'éruption mafique tardive et les roches volcaniques du Cerro Blanco sont géologiquement classés comme constituant le "Purulla Supersynthem". [89] Du Miocène au Pliocène le complexe volcanique de La Hoyadaétait actif [79] au sud-ouest du Cerro Blanco [90] sous la forme de plusieurs stratovolcans [17] qui ont produit la Cordillère de San Buenaventura ; [91] vint ensuite une interruption de deux millions d'années. [92] Cerro Blanco recouvre ce complexe volcanique [79] et des affleurements de La Hoyada se trouvent à l'intérieur [93] et autour des calderas; [94] parfois il est considéré comme faisant partie de La Hoyada. [95]

Le sous-sol est formé de roches métamorphiques , sédimentaires et volcaniques du Néoprotérozoïque au Paléogène . [17] Les premiers sont particulièrement représentés à l'est du Cerro Blanco et remontent en partie au Précambrien , les seconds se produisent principalement à l'ouest et sont constitués d' unités volcano-sédimentaires ordoviciennes . Les deux sont intrudés par des granitoïdes et des roches mafiques et ultramafiques . Des sédiments permiens et des roches paléogènes complètent la géologie non volcanique. [96] Structures tectoniques locales [97] telles que les frontières entre les domaines crustaux[98] et des failles orientées nord-est-sud-ouest pourraient contrôler la position des évents volcaniques. [99] Les processus tectoniques peuvent également être responsables de la forme elliptique de la caldeira du Cerro Blanco. [19] Il existe des preuves de tremblements de terre intenses au cours du Quaternaire [99] et certaines failles telles que la faille El Peñón ont été récemment actives . [100]

Composition

La plupart des roches volcaniques trouvées à Cerro Blanco sont des rhyolites [101] [102] et définissent deux suites de roches calco-alcalines . [103] Les minéraux rencontrés dans les roches volcaniques comprennent la biotite , le feldspath , l'ilménite , le quartz magnétite , moins fréquemment l'amphibole , le clinopyroxène , l'orthopyroxène et rarement l'apatite , l'allanite - épidote , la muscovite , la titanite et le zircon . [104]L'altération fumerolienne sur le sol de la caldeira a produit de l'alunite , de la boehmite et de la kaolinite et déposé de l'opale , du quartz et de la silice . [105]

Les températures du magma ont été estimées entre 600 et 820 ° C (1 112 et 1 508 ° F). Les rhyolites qui ont éclaté à Cerro Blanco semblent se former à partir de magmas d'andésite , par des processus tels que la cristallisation fractionnée et l'absorption des matériaux de la croûte. [21] [106]

Climat et végétation

Les températures moyennes dans la région sont inférieures à 0 ° C (32 ° F) mais les fluctuations de température quotidiennes peuvent atteindre 30 ° C (54 ° F) et l' ensoleillement est intense. [57] La ​​végétation dans la région est classifiée comme une haute végétation de désert. [57] Il est touffu et relativement clairsemé, avec une croissance végétale plus épaisse trouvée aux sources chaudes [107] et dans les cratères où se produisent des sols humides, peut-être mouillés par la vapeur ascendante. [108]

Les précipitations annuelles sont inférieures à 200 millimètres par an (7,9 po/an) [109] et l'humidité dans la région provient de l' Amazonie à l'est. [110] Cette aridité est une conséquence du fait que la région se trouve dans la diagonale andine aride , qui sépare le régime de précipitations de la mousson du nord du régime de précipitations des vents d'ouest du sud, [111] et l' ombre pluviométrique des Andes, qui empêche l'humidité de l'est d'atteindre le zone. [112] Le climat de la région est aride depuis le Miocène mais des fluctuations d'humidité se sont produites surtout au cours de la dernière période glaciaire.[4] et il y a entre 9 000 et 5 000 ans lorsque le climat était plus humide. [113] L'aridité se traduit par une bonne conservation des produits volcaniques. [26]

Des vents forts soufflent au Cerro Blanco. [47] Les vitesses moyennes du vent sont inconnues [9] en raison du manque de mesures dans la région peu peuplée [48] et il existe des rapports contrastés sur les extrêmes de vitesse du vent [68] mais des rafales de 20 à 30 mètres par seconde (66 à 98 pieds /s) ont été enregistrées en juillet [49] et les vitesses de vent début décembre 2010 dépassaient régulièrement 9,2 mètres par seconde (33 km/h). [114] Les vents soufflent principalement du nord-ouest [47] et sont stables dans cette orientation depuis 2 millions d'années. Cela a favorisé le développement de vastes reliefs éoliens [115]bien que les vents venant d'autres directions jouent également un rôle. [116] Les vents thermiques sont générés par le chauffage différentiel des surfaces de la région, [117] et les vents diurnes sont contrôlés par le cycle jour-nuit. [118] Les vents soulèvent des matériaux pyroclastiques, générant des tempêtes de poussière [36] qui enlèvent la poussière et le sable de la zone. Une partie de la poussière est transportée dans la Pampa , où elle forme des dépôts de loess , [8] et le dépôt de poussière à Cerro Blanco peut rapidement obscurcir les traces des véhicules. [119] Des diables de poussière ont été observés. [120]

Historique des éruptions

Le système volcanique du Cerro Blanco a été actif pendant le Pléistocène et l'Holocène . [121] La plus ancienne formation de roche volcanique [j] liée au Cerro Blanco est le soi-disant "Cortaderas Synthem", vieux de plus de 750 000 ans. Ses affleurements sont limités à la région de Laguna Carachipampa. Il se compose de deux ignimbrites, l'ignimbrite de Barranca Blanca et l'ignimbrite de Carachi, qui ont éclaté à une longue distance. La première est une ignimbrite massive, blanche, non soudée, la seconde est massive, de couleur rose et faiblement soudée. Ils contiennent de la pierre ponce et des fragments de roche étrangère [100] et sont constitués de rhyodacite contrairement aux unités ultérieures. [83]Ces ignimbrites, dont la relation chronologique entre elles est inconnue, ont probablement été produites par "ébullition" d'un évent volcanique plutôt que par une colonne d'éruption. [124] Leur source exacte d'évent est inconnue. [83]

Le Campo de la Piedra Pómez [ k ] Ignimbrite couvre une superficie d'environ 250 kilomètres carrés (97 milles carrés) au nord de Cerro Blanco et a un volume d'environ 17 kilomètres cubes (4,1 milles cubes). Il a été mis en place dans deux unités à peu de temps l'une de l'autre. Ils contiennent tous deux de la pierre ponce et des fragments de country rock, similaires au Cortaderas Synthem. Les dates radiométriques les plus fiables pour cette ignimbrite indiquent un âge de 73 000 ans ; [126] les estimations précédentes de leur âge étaient de 560 000 ± 110 000 et 440 000 ± 10 000 ans avant le présent. [101] L'âge de 73 000 est considéré comme plus fiable [127] mais en 2022 un âge de 54 600 ± 600 ans a été proposé pour cette éruption. [128]L'éruption a atteint le niveau 6 sur l' indice d'explosivité volcanique [129] et est également connue sous le nom d'ignimbrite du premier cycle. [130] L'éruption a été décrite comme le plus grand effondrement de la caldeira à Cerro Blanco [91] mais l'évent source de cette éruption n'a pas été trouvé, et il n'y a pas d'accord si le Robledo Caldera est la source. La dépression volcano-tectonique au nord-est du Cerro Blanco [37] ou les escarpements Pie de San Buenaventura et El Niño ont été proposés comme source. [95] Comme pour le Cortaderas Synthem, cette ignimbrite a été produite par un évent bouillant et les coulées pyroclastiques [l]manquait d'intensité pour passer outre la topographie locale. Il est possible que l'éruption se soit déroulée en deux phases, avec une revigoration magmatique du système entre les deux. [99] Après que l'ignimbrite se soit refroidie et solidifiée, des fissures se sont formées dans les roches et ont ensuite été érodées par le vent. [126] Le Campo de la Piedra Pómez Ignimbrite affleure principalement sur les côtés sud-est et nord-ouest de la vallée de Carachipampa, car entre ces deux affleurements, il a été enterré par le dernier ignimbrite Cerro Blanco ; d'autres affleurements se trouvent dans les vallées Incahuasi et Purulla. [131] Les caldeiras Robledo et Pie de San Buenaventura ont été formées au début de l'activité. [31] [132]

Un gisement de tephra vieux de 22 700 à 20 900 ans dans un lac du nord-ouest de l'Argentine a été attribué au Cerro Blanco. [133] Le volcan semble avoir éclaté à plusieurs reprises pendant l'Holocène. [113] [134] Des éruptions explosives ont eu lieu entre 8 830 ± 60 et 5 480 ± 40 ans avant le présent et ont déposé des tephra [135] et des ignimbrites au sud de Cerro Blanco. [136] Deux gisements de tephra dans la vallée de Calchaquí ont été attribués au Cerro Blanco ; l'un d'eux est probablement lié à l'éruption de 4,2 ka. [137] Les gaz d'oxyde de soufre provenant de l'activité récente à Cerro Blanco peuvent avoir dégradé les peintures rupestresdans la grotte de Salamanque, à 70 kilomètres (43 mi) au sud du volcan. [138]

4.2 éruptions

Une grande éruption s'est produite il y a environ 4 200 ans. Les dépôts d'écoulement de blocs et de cendres (classés comme "CB 1 " [m] ) trouvés autour de la caldeira ont été interprétés comme indiquant qu'un dôme de lave a éclaté avant l'effondrement de la caldeira à Cerro Blanco, bien qu'il ne soit pas clair de combien cette éruption est antérieure à l'éruption principale. [140] Les dépôts de cet épisode de formation de dômes de lave consistent en des blocs qui dépassent parfois des tailles de 1 mètre (3 pieds 3 pouces) incrustés dans des cendres et des lapilli. [141]

Un évent s'est ouvert, vraisemblablement du côté sud-ouest de la future caldeira, et a généré une colonne d'éruption de 27 km (17 mi) de haut . [140] Les évents de fissure peuvent également s'être ouverts. [142] Après une première phase instable au cours de laquelle des couches alternées de lapilli et de cendres volcaniques (unité "CB 2 1") sont tombées [140] et ont recouvert la topographie précédente, [141] une colonne plus régulière a déposé des couches de téphra rhyolitiques plus épaisses ( unité "CB 2 2"). [140] À ce moment, un changement dans la composition de la roche s'est produit, peut-être en raison de l'entrée de nouveau magma dans la chambre magmatique. [23]

Les conditions venteuses ont dispersé la majeure partie du téphra à l'est-sud-est, [139] couvrant une surface d'environ 500 000 kilomètres carrés (190 000 milles carrés) avec environ 170 kilomètres cubes (41 milles cubes) de téphra. [143] L'épaisseur du tephra diminue [n] vers l'est loin de Cerro Blanco [144] et atteint une épaisseur d'environ 20 centimètres (7,9 po) [141] 370 kilomètres (230 mi) loin de Cerro Blanco à Santiago del Estero . [104] Les dépôts de téphra dans la région de Valles Calchaquies et Tafi del Valle sont connus sous le nom de cendres du milieu de l'Holocène, cendres C, cendres de Buey Muerto et couche de cendres V1, [145]et il a été trouvé au nord-est d'Antofagasta de la Sierra. [146] Le téphra de l'éruption de 4,2 ka a été utilisé comme marqueur chronologique dans la région. [147] La ​​modélisation suggère que le téphra aurait pu atteindre le Brésil et le Paraguay plus à l'est. [148] Près de l'évent, des retombées de tephra ont été mises en place sur la Cordillère de San Buenaventura. [149] Certains des dépôts de tephra proches de la caldeira ont été enterrés par des sédiments, ou le développement du sol s'est installé. [141] Le vent a enlevé les cendres volcaniques, laissant des cailloux de la taille de blocs et de lapilli qui couvrent la plupart des dépôts; à certains endroits, des dunes se sont formées à partir de galets. [150]

Des coulées pyroclastiques se sont également formées, peut-être à cause de l'instabilité de la colonne d'éruption (unité "CB 2 3"), [23] et se sont propagées du volcan à travers les vallées environnantes. Ils ont atteint des distances de 35 kilomètres (22 mi) de Cerro Blanco [151] et alors que bon nombre de leurs dépôts d'une épaisseur allant jusqu'à 30 mètres (98 pieds) sont fortement érodés, des affleurements bien exposés se produisent au sud du volcan à Las Papas. Ils se composent de fragments de pierre ponce de différentes tailles incrustés dans la cendre, [152] ainsi que de roches paysannes qui ont été arrachées et incrustées dans les coulées. [145] Au sud, des coulées pyroclastiques descendant des vallées ont partiellement débordé leurs marges pour inonder les vallées adjacentes [153] et ont atteint leSac Fiambala  [ est _ [154] Les ignimbrites coulant vers le nord-ouest et le nord-est ont généré des éventails d'ignimbrite dans les vallées de Purulla et de Carachipampa, respectivement. [45]

Les dépôts de cet événement sont également connus sous le nom de Cerro Blanco Ignimbrite, comme Ignimbrite du deuxième cycle ou El Médano ou Purulla Ignimbrite. [150] Autrefois, ceux-ci étaient datés de 12 000 et 22 000 ans, respectivement, et liés aux calderas de Cerro Blanco et (potentiellement) de Robledo. [15] Cerro Blanco est considéré comme la plus jeune caldeira des Andes centrales. [12]

Avec un volume de 110 kilomètres cubes (26 milles cubes) de tephra, [o] [156] l'éruption de 4,2 ka a été provisoirement [157] classée comme 7 sur l'indice d'explosivité volcanique, [23] ce qui la rend comparable à la plus grande connue Éruptions volcaniques holocènes. [143] C'est la plus grande éruption holocène connue dans les Andes centrales [1] et de la zone volcanique centrale, [158] plus grande que l'éruption de 1600 Huaynaputina , la plus grande éruption historique de la zone volcanique centrale. [143] La majeure partie du volume en éruption a été éjectée par la colonne d'éruption, tandis que seulement environ 8,5 kilomètres cubes (2,0 milles cubes) se sont retrouvés dans des coulées pyroclastiques. [135]L'effondrement de la caldeira s'est produit au cours de l'éruption, générant la caldeira du Cerro Blanco [159] inhabituellement petite (pour la taille de l'éruption) par un effondrement probablement irrégulier. [160]

Certains auteurs ont postulé que les éruptions du milieu de l'Holocène du Cerro Blanco ont eu un impact sur les communautés humaines de la région. [86] Les gisements de tephra dans le site archéologique de la période formative de Palo Blanco dans le Bolsón de Fimabalá ont été attribués à Cerro Blanco, [4] tout comme une couche de tephra dans un site archéologique proche d'Antofagasta de la Sierra. [140] À Cueva Abra del Toro dans le nord-est de la province de Catamarca, [161] les rongeurs ont disparu après l'éruption et il y a eu un changement dans l'activité humaine. [162] Les éruptions du Cerro Blanco peuvent - avec plus de séismes locauxactivité - être responsable de la faible densité de population de la région de Fiambalá, de la vallée de Chaschuil et de l'ouest du département de Tinogasta pendant la période archaïque il y a entre 10 000 et 3 000 ans. [163] L' événement climatique de 4,2 kiloyears s'est produit au même moment ; il peut être en quelque sorte lié à l'éruption du Cerro Blanco. [164]

post-

Après l'éruption formant la caldeira, de nouvelles éruptions effusives ont généré les dômes de lave au sud-ouest et sur la marge de la caldeira du Cerro Blanco [26] et une activité phréatique / phréatomagmatique s'est produite. [83] La topographie actuelle de Cerro Blanco est formée par les dépôts de cette étape, [150] dont l'activité a été influencée par des systèmes de failles qui se croisent [15], y compris une faille de tendance nord-est-sud-ouest qui contrôle la position des dômes de lave à l'extérieur et des évents fumaroliques au sein de la caldeira. [165]

On ne sait pas combien de temps après l'éruption de 4,2 ka cette activité s'est produite, mais elle a été regroupée sous le nom d'unité "CB 3 " (les dômes sont classés comme "CB 3 1"). Cette activité a également généré des dépôts de blocs et de cendres (unité "CB 3 2") sur le sol de la caldeira. [23] Les dômes sont de composition rhyolitique, les dépôts de blocs et de cendres sont constitués de cendres et de lapilli [26] et semblent s'être formés lorsque les dômes se sont effondrés. [145] Au fur et à mesure que les dômes de lave grandissent, ils ont tendance à devenir instables à mesure que leur étendue verticale augmente jusqu'à ce qu'ils s'effondrent. De plus, des explosions générées en interne semblent s'être produites à Cerro Blanco alors que les dômes de lave se développaient et détruisaient parfois complètement les dômes. [166]

Statut actuel

Aucune [p] éruption historique n'a été observée ou enregistrée au Cerro Blanco, [86] mais divers indicateurs impliquent qu'il est toujours actif. [168] En 2007–2009, des essaims sismiques ont été enregistrés à moins de 15 kilomètres (9,3 mi) de profondeur. [86]

L'activité géothermique se produit à Cerro Blanco, et se manifeste sur le sol de la caldeira à travers un sol chaud, des fumerolles , [105] un dégazage diffus de CO
2, [169] et auraient des sources chaudes [23] et des volcans de boue ; [20] des éruptions phréatiques peuvent s'être produites dans le passé. [169] Les fumerolles libèrent principalement du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau avec de plus petites quantités d' hydrogène , de sulfure d'hydrogène et de méthane ; [170] ils atteignent des températures de 93,7 °C (200,7 °F) tandis que des températures de 92 °C (198 °F) ont été signalées pour le sol chaud. L'activité hydrothermale intense passée semble avoir mis en place un matériau silicique [ q ] jusqu'à 40 centimètres (16 pouces) d'épaisseur, [ 105 ] et des explosions de vapeura eu lieu dans la caldeira. [108] Des fumerolles actives et des cônes d'argile formés par l'activité fumerolienne se trouvent également dans le cratère phréatique. [171] Le système géothermique semble consister en un aquifère hébergé dans des roches pré-volcaniques et chauffé par une chambre magmatique par le bas, les ignimbrites du Cerro Blanco agissant comme un joint efficace. [170] À l'appui de l'efficacité du sceau, les émissions totales de dioxyde de carbone dépassent 180 kilogrammes par jour (2,1 g/s) mais sont considérablement inférieures à celles des autres systèmes géothermiques actifs des Andes. [172] Il a été prospecté pour une éventuelle production d'énergie géothermique . [173] [174]

Un deuxième champ géothermique lié au Cerro Blanco est situé au sud du volcan et est connu sous le nom de Los Hornitos [16] ou Terma Los Hornos, [111] dans la zone des ruisseaux Los Hornos et Las Vizcachas. [175] Il est situé dans un ravin et se compose de trois groupes de bassins bouillonnants, de sources chaudes, de dômes de travertin jusqu'à 2 mètres (6 pieds 7 pouces) de haut qui rejettent de l'eau et des cônes de geyser éteints; [105] ces cônes donnent son nom au champ et certains d'entre eux étaient actifs jusqu'en 2000. [111] Les températures de l'eau varient entre 32 et 67,4 ° C (89,6 et 153,3 ° F), [105] les évents sont réglés par des extrêmophilesorganismes. [176] Les sources déposent du travertin, [r] [111] formant des cascades, des barrages, des bassins et des terrasses de taille variable, [176] ainsi que des galets . [178] Des gisements de travertin fossile sont également trouvés et forment un plateau rocheux carbonaté [179] généré par les eaux montant d'une fissure. [180] Le système de Los Hornos a été interprété comme une fuite du système géothermique de Cerro Blanco, [181] et des systèmes de failles orientés vers le sud-ouest pourraient le connecter au système magmatique de Cerro Blanco. [182]

Déformations et aléas

Un affaissement à un rythme de 1 à 3 centimètres par an (0,39 à 1,18 po / an) a été noté à la caldeira depuis 1992 [23] dans les images InSAR . On pensait à l'origine que le taux d'affaissement était passé de plus de 2,5 centimètres par an (0,98 po/an) entre 1992 et 1997 à moins de 1,8 centimètre par an (0,71 po/an) entre 1996 et 2000 [183] ​​et avait cessé après 2000 . [22] Des mesures ultérieures ont montré que le taux d'affaissement avait plutôt été stable entre 1992 et 2011 avec 1 centimètre par an (0,39 po/an), mais avec une phase plus rapide entre 1992 et 1997 [184] et une phase plus lente entre 2014 et 2020 de 0,7 centimètres par an (0,28 po/an), [185]et l'emplacement sur lequel l'affaissement est centré a changé au fil du temps. [186] L'affaissement se produit à une profondeur de 9 à 14 kilomètres (5,6 à 8,7 mi) [187] et a été lié soit à un système magmatique de refroidissement, à des changements dans le système hydrothermal [15] [185] ou à l'affaissement qui a suivi le 4.2 ka éruption et est toujours en cours. [85] Le soulèvement dans la zone entourant la caldeira a également été identifié. [188]

Le service argentin des mines et de la géologie a classé le Cerro Blanco au huitième rang de son échelle des volcans dangereux en Argentine. [36] Les systèmes de caldeira rhyolitique comme Cerro Blanco peuvent produire de grandes éruptions séparées par de courts intervalles de temps. L'activité future pourrait impliquer soit un "bouillonnement" de coulées pyroclastiques, soit des éruptions pliniennes. Étant donné que la région est peu habitée, les principaux effets d'une nouvelle éruption au Cerro Blanco proviendraient de la colonne d'éruption, qui pourrait propager le téphra vers l'est et y affecter le trafic aérien . De plus, des coulées pyroclastiques pourraient à travers des vallées étroites atteindre la vallée de Bolsón de Fiambalá à 50 kilomètres (31 mi) au sud de Cerro Blanco, où vivent de nombreuses personnes. [168]

Historique de la recherche

La recherche dans la région a commencé au 19ème siècle et était principalement concentrée sur l'exploitation minière. [80] Cerro Blanco a reçu l'attention des scientifiques après que des images satellites au début du 21e siècle ont observé une déflation de la caldeira. [5] Un certain nombre de couches de tephra holocène ont été identifiées dans la région, mais les relier à des éruptions spécifiques a été difficile [3] jusqu'en 2008-2010, lorsque certaines d'entre elles étaient liées à l'évent Cerro Blanco. [79] L'intérêt scientifique a augmenté dans les années 2010 en raison de la découverte de la grande éruption de 4,2 ka. [36]

Voir aussi

Remarques

  1. ^ Les ignimbrites sont des dépôts volcaniques constitués de pierre ponce incrustée de cendres et de cristaux, et qui sont déposés par des coulées pyroclastiques . [2]
  2. ^ Tephra est une roche fragmentée produite par des éruptions volcaniques. Ces retombées sont appelées " lapilli " lorsqu'elles ont une épaisseur de 2 à 64 millimètres (0,079 à 2,520 pouces) et des " cendres " avec moins de 2 millimètres (0,079 pouces) d'épaisseur. [3]
  3. ^ L' Altiplano -Puna est le deuxième plus grand haut plateau de la Terre après le plateau tibétain et se compose d'un certain nombre de chaînes de montagnes séparées par des vallées à drainage fermé . [4]
  4. ^ Un cryptodôme est un corps de magma qui s'élève dans un volcan mais n'atteint pas la surface et peut créer un renflement ou une saillie sur le volcan. [24]
  5. ^ "Aeolian" est un terme scientifique désignant des structures ou des reliefs générés par le vent. [44]
  6. ^ Les roches mères des ondulations comprennent à la fois des roches volcaniques plus anciennes et des roches éclatées par Cerro Blanco, avec différents composants principaux dans différentes zones. [47] Les éventails alluviaux apportent des sédiments supplémentaires à certains endroits. [48]
  7. ↑ La vallée de Purulla [36] semble être la même vallée que la vallée de Puruya. [8]
  8. ^ Les demoiselles sont des reliefs provenant de dépôts volcaniques mous, lorsque des fragments de roche ou de gros rochers empêchent l'érosion des dépôts en dessous, laissant derrière eux des colonnes ou des piliers. [56]
  9. ↑ Également connu sous le nom de Mar de Piedra Pomez. [58]
  10. ^ L'ignimbrite Rosada, vieille de 6,3 ± 0,2 millions d'années, pourrait provenir de la région de Cerro Blanco. [122] Il a été émis l'hypothèse que l'Aguada Alumbrera Ignimbrite, qui affleure au sud de Cerro Blanco, pourrait également être originaire de là. [123]
  11. ^ "Champ de pierre ponce" [125]
  12. ^ Les coulées pyroclastiques sont des coulées de cendres chaudes et de gaz qui épousent le sol et se déplacent à grande vitesse. [2]
  13. ^ CB 1 est considéré comme pré-caldeira, CB 2 comme syn-caldeira et CB 3 comme post-caldeira. [139]
  14. ^ Une région plus épaisse se trouve à Tafí del Valle [144] à 200 kilomètres (120 mi) de Cerro Blanco, où le téphra atteint des épaisseurs de plus de 3 mètres (9,8 pieds); [141] des facteurs climatologiques peuvent y avoir induit une retombée plus épaisse. [110]
  15. ^ Un équivalent de roche dense de 83 kilomètres cubes (20 milles cubes) a été estimé. [155]
  16. ^ Ferdinand von Wolff  [ de ] a lié une inondation de 1883 dans la poche de Fiambalá à une éruption sur un volcan qu'il a nommé "Cerro Blanco" [167]
  17. ^ Silice amorphe , opale et quartz [165]
  18. ^ Les travertins sont des carbonates non marins déposés par les eaux profondes ascendantes, lorsque le dioxyde de carbone se dégaze et que le pH de l'eau augmente, provoquant la précipitation des carbonates. [177]

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