GEOLOGÍA  DEL  VOLCÁN  NEVADO SABANCAYA

El volcán Nevado Sabancaya se localiza al oeste de la Cordillera Occidental de los Andes del sur del Perú (16º13' S, 71º51' O, 5980 msnm), en las partes altas de la margen izquierda del valle del río Colca, departamento de Arequipa. El Sabancaya es el más septentrional de los volcanes activos peruanos y está emplazado sobre la altiplanicie puna, entre el antiguo estratovolcán Hualca Hualca y el volcán Nevado Ampato.

El substrato del volcán Nevado Sabancaya está conformado por rocas del Mesozoico y Cenozoico (Huamán, 1995). El Mesozoico está representado por rocas sedimentarias marinas que ocupan una extensa superficie situada al costado del masivo Ampato-Sabancaya-Hualca Hualca, entre Ayo, Huambo y Huanca. El Cenozoico corresponde a un período de volcanismo intenso. Del Eoceno al Cuaternario, la actividad volcánica fue casi continua, salvo un lapso de inactividad durante el Oligoceno inferior. El volcanismo intenso es representado por extensas ignimbritas y coladas de lavas andesíticas y dacíticas, intercalados con depósitos volcaniclásticos (Grupos Tacaza y Barroso).

Secuencias de caídas de tefras, flujos piroclásticos de bloques y cenizas, y flujos de escoria, observados a 9 km de los volcanes Sabancaya-Ampato, muestran actividad explosiva de uno de ellos durante el Pleistoceno tardío (Thouret et al., 1995).

Durante el Holoceno el Sabancaya ha presentado una actividad esencialmente efusiva (Fig. 1), caracterizada por la emisión de flujos de lavas y domos de lava, intercalado con algunos depósitos piroclásticos. Once coladas de lava reconocidas sobre los flancos forman la base del Sabancaya, la más larga se extiende hasta 9 km hacia el Este, hasta los poblados de Cajamarcana y Huacachiguero (Guillande et al., 1992). Estas lavas son de composición dacítica (63% de SiO2) y andesítica (61% de SiO2).

AMPLIAR MAPA GEOLÓGICO

     Fig. 1.-  Mapa geológico-vulcanológico del
                   volcán Nevado Sabancaya.
                   Tomado de Thouret et al. (1995).


Se han datado hasta 3 erupciones explosivas ocurridas en el Holoceno: 8520, 5440 y 1680 años B.P. (Juvigné et al., 1998; Thouret et al., 2002). En épocas históricas otras tres erupciones de moderada magnitud emplazaron caídas de cenizas: 1460, 1752 y 1784 D.C., estas dos últimas reportadas por Travada y Córdova (1958), y Zacamola y Jáuregui (1951). Ver Fig. 1.

La última erupción del volcán Sabancaya, ocurrió de 1988 a 1998, luego de casi 200 años de calma. Se trató de una erupción vulcaniana y freatomagmatica (y finalmente freática) donde la columna eruptiva llegó a medir hasta 5 km de altura. La mayor intensidad eruptiva se produjo entre mayo y junio de 1990, las cenizas alcanzaron un radio de 25 km y cerca del edificio volcánico medía hasta 5 cm de espesor (Thouret et al., 1995). Debido a la dispersión de las cenizas sobre el “ichu”, muchos camélidos murieron y tuvo que ser evacuado el poblado de Saillai.


GEOQUÍMICA

Los resultados de los estudios de geoquímica, petrografía y mineralogía, que a continuación se presentan, han sido recopilados de los trabajos hechos por Guillande et al., 1992, Huamán, 1995 y Gerbe & Thouret 1999.

Los productos del volcán Sabancaya son de composición andesítica y dacítica, globalmente pertenecen a la serie calco-alcalina potásica. Los diagramas de Harker (elementos mayores en función de SiO2) muestran buenas correlaciones lineales. Dicho comportamiento es compatible con un modelo petrogenético que involucra la cristalización fraccionada y mezcla de magmas.


Los resultados de los análisis geoquímicos (Tabla 1), muestran que los productos juveniles poseen alto contenido de álcalis. La evolución del contenido de sílice durante el tiempo no es lineal, las lavas de 1990 son las más evolucionadas (61-64% de SiO2), mientras que a partir de 1992 la composición muestra bajos porcentajes de SiO2 (60-61.5 %).

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Muestra

SAB 3

SAP 8

SAB 7

SAP 3b

SAB 10

SAB 4

SAB 9

SAB 2

SAB 12

SiO2

60.95

61.16

61.47

61.69

61.96

62.66

62.74

63.1

64.95

TiO2

1.06

0.97

0.98

0.93

0.98

0.92

0.98

0.87

0.47

Al2O3

15.7

15.54

15.76

15.68

15.64

15.57

15.46

15.3

16.5

Fe2O3

5.95

5.95

5.95

5.86

5.68

5.38

5.23

5.17

3.31

FeO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MnO

0.08

0.08

0.08

0.08

0.07

0.07

0.07

0.07

0

MgO

2.82

3.23

3.31

2.77

2.84

2.63

2.45

2.34

1.05

CaO

5.63

5.39

5.4

5.02

5.14

4.78

4.76

4.63

3.11

Na2O

4.34

4.09

4

4.17

4.32

4.12

4.29

4.3

4.46

K2O

2.57

2.62

2.61

2.82

2.8

2.9

2.9

3.13

3.3

H2O+

0

0.09

0.03

0.32

0

0.07

0.13

0.12

1

H2O-

0

0.04

0

0

0

0.01

0.1

0

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Total

99.1

99.16

99.59

99.34

99.43

99.21

99.11

99.03

98.85

Tabla 1 - Análisis geoquímico de elementos mayores de 9 muestras del volcán
                Sabancaya, recolectadas durante el período 1990 a 1995.

            
                SAB2, SAB3, SAB 3b:        Productos juveniles de 1990.
                SAB4, SAB7:                        Domos sur y norte.
                SAB8, SAB9, SAB10:      
   Lava en bloque del cono volcánico
                SAB12:                               
    Ignimbritas del basamento


PETROGRAFÍA

Los domos dacíticos de la cumbre están constituidos por plagioclasas, piroxenos, anfíboles y biotitas, mientras que las andesitas muestran la misma paragénesis más el olivino. Las coladas de lava poseen textura porfirítica y composición mineralógica similar a la descrita anteriormente. Además, dentro de las lavas existen enclaves o fragmentos de rocas accidentales.

Durante la erupción de 1990 han sido emitidos tanto fragmentos líticos (arrancados de las paredes del conducto magmático) como productos juveniles químicamente contrastados. a) Los fragmentos líticos son de color gris (dacitas), presentan textura porfirítica constituida de fenocristales de plagioclasas (1 a 3 mm de diámetro), piroxenos, anfíboles, biotitas y olivinos desestabilizados. Se distingue la presencia de varias generaciones de plagioclasas: fenocristales limpios y fenocristales zonados (ricos en inclusiones vítreas). b) El material volcánico juvenil (recolectado a 5860 m.s.n.m., y estudiado con la microsonda electrónica) está constituido de vidrio volcánico de tinte negro, finamente vesiculados, porfiríticos y de naturaleza andesítica y dacítica. La paragénesis consta de fenocristales de plagioclasa (1 a 5 mm de diámetro), anfíbol negro, piroxeno verde, biotita y óxidos (magnetita e ilmenita). Los fenocristales de plagioclasa con zonamientos pronunciados son los más abundantes en las andesitas. Además, se distingue la presencia de algunos agregados glomeroporfíricos de piroxenos, plagioclasas, biotitas y óxidos.

Los productos juveniles emitidos desde 1992 contienen raros enclaves porfiríticos. Estos pequeños enclaves varían de 1 a 10 cm de diámetro y presentan un borde alterado y algunas fracturas de formas radiales. Ellos son pobremente vesiculados y presentan texturas microdoleríticas. Estos enclaves son ricos en plagioclasa y anfíbol, y a la vez son caracterizados por presentar bajo contenido de SiO2 (aproximadamente 57%).

MINERALOGÍA DE LOS PRODUCTOS DE LA ERUPCIÓN DEL AÑO 1990

Como se ha dejado entrever en el estudio petrográfico, los productos lávicos juveniles constan esencialmente de plagioclasa (fase mineral predominante), tanto en fenocristales, como en microlitos. La composición de la plagioclasa varia desde un polo oligoclasa (An26) hasta un polo labradorita (An62), en donde la andesina es predominante. Los piroxenos son presentes en forma de fenocristales y microlitos de clinopiroxeno y ortopiroxeno. Tanto en la andesita de 1990, como en el domo, los microlitos de ortopiroxeno pertenecen a bronzitas (En70-73). El ortopiroxeno de la dacita de 1990 tiene una composición variada: hiperstena (En65-70) y bronzita (En70-74). Los clinopiroxenos son esencialmente augitas (Wo41-46, En39-45 y Fs13-17). Los anfíboles según la clasificación internacional de Leake (1978) son constituidos de magnesio-hastingsita, magnesio-hornblenda, hornblenda edenítica y kaersutita. Las micas son constituidas de biotitas subheudrales. El olivino está presente en la muestra del domo de lava. Estos olivinos son magnesianos (Fo75-82). Entre los óxidos se distinguen a la magnetita e ilmentita.

CONCLUSIONES 

-         Las coladas de lava son porfiríticos y de composición andesíticas y dacíticas. Mientras que los domos de lava son esencialmente de composición dacítica y en menor cantidad andesíticas.

-         Los productos juveniles emitidos durante la erupción de 1990 están constituidos de materiales vítreos finamente vesiculados, porfiríticos y de naturaleza andesítica y dacítica. En cuanto a la mineralogía, la paragénesis constituida de plagioclasa (frecuentemente zonadas), anfíbol, piroxeno, biotita y óxidos (magnetita e ilmenita).

-         Las rocas del volcán Sabancaya pertenecen a la serie calco-alcalina altamente potásica.

-         Todos los elementos mayores y trazas (sobre todo las Tierras Raras) de la serie presentan una correlación lineal que sugieren principalmente una evolución por cristalización fraccionada, asociada a procesos de mezcla de magmas (sugerida por existencia de plagioclasas con zonamiento inverso).

-         La mezcla de magmas puede darse del siguiente modo: a) Los magmas dacíticos emitidos en una etapa temprana pueden provenir de un magma andesítico similar a los enclaves de microdolerita, por el fraccionamiento de la plagioclasa, anfíbol, óxidos de Fe-Ti y clinopiroxeno.; b) Las lavas de composición intermediaria (60% a 62% de SiO2), muestran evidencias mineralógicas de mezcla de magma que pueden ser debidos a una mezcla de magma dacítico y andesítico en variable proporción.

 

REFERENCIAS

Gerbe M.C. and Thouret J.C., (1999). Petrogenetic study of lavas erupted through the persistant explosive activity of the Nevado Sabancaya volcano, Peru (1990-1998). Extended abstracts of fourth international symposium on Andean Geodynamics, 4-6 october 1999, Gottigen p.266-268.

Guillande R., Thouret J.C., Huamán D., et Le Guern F., (1992). L’activité eruptive actuelle du volcan nevado Sabancaya (Sud du Perou)  et l’evaluation des menaces y  des risques: geologie, cartographie et imagerie satellitaire. Memoire de la Delegation aux risques majeurs (Ministere de l’environnement) et du Centre National d´Etudes Spatiales, 133 p. Paris-France.

Huamán D., 1995. Métodos y aplicaciones de las imágenes de satélite en la cartografía geológica: caso del seguimiento y evolución de la amenaza volcánica del Sabancaya (Región del Colca, Arequipa, Perú), Tesis Ingeniero Geólogo, Univ. Nacional de San Agustín, Arequipa, 134 p.

J-C. Thouret, A. Gourgaud, M. Uribe, A. Rodriguez, R. Guillande, and G. Salas. (1995). Geomorphological and geological survey, and spot remote sensing of the current activity of Nevado Sabancaya satratovolcano (south Peru): assessment for hazard-zone mapping. Z. Geomorph. N. F. Berlin-Stuttgart, v. 39, N°4, p. 515-535.

Thouret, J. C., Juvigne, E., Mariño, J., Moscol, M., Loutsch, I., Dávila, J., Legeley-Padovani, A., Lamadon, S., Rivera, M. (2002).- Late Pleistocene and Holocene tephro-stratigraphy and chronology in southern Perú. Sociedad Geológica del Perú, Vol. 93, p. 45-61.

Travada y Córdova, V. (1752): El suelo de Arequipa convertido en cielo (Historia General de Arequipa).- Primer festival del libro Arequipeño, edición 1958, 15p.

Zacamola y Jauregui (1784): In Barriga, V. M. (1951): Los terremotos en Arequipa: 1582-1868. Edición La Colmena, 332 p.