Rol de estructuras de rumbo sobre el colapso de calderas: avances a partir de modelos análogos

VIGIDE, NICOLAS C.; PERISSÉ, MERCEDES; VÉLEZ, MARÍA L.; YAGUPSKY, DANIEL L.; CASELLI, ALBERTO; WINOCUR, DIEGO A.

Capital Federal

Encuentro; Primera Reunión sobre Fluidos y Deformación; 2016

IGEBA

ROL DE ESTRUCTURAS DE RUMBO SOBRE EL COLAPSO DE CALDERAS; AVANCES A PARTIR DE MODELOS ANÁLOGOSVigide, N.C. (1,2), Yagupsky, D.L. (1,2), Vélez, M.L. (1,2), Perissé, M. (1), Winocur, D.A. (1,2), Caselli, A.T. (3)(1) Departamento de Ciencias Geológicas, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, UBA.(2) Instituto de Estudios Andinos ?Don Pablo Groeber? (IDEAN, UBA-CONICET).(3) Laboratorio de Estudios y Seguimiento de Volcanes Activos (LESVA). Instituto de Investigación en Paleobiología y Geología, UNRN.El presente trabajo describe los avances experimentales y resultados preliminares de una serie de modelos análogos por medio de los cuales se estudia la interacción entre estructuras tectónicas de cinemática transcurrente y aquellas asociadas al colapso de calderas. En orden de entender la combinación de estos procesos en la naturaleza, se eligió a la caldera de Caviahue (Neuquén, Argentina), como lugar de referencia. Allí se aprecia la interacción de la Zona de Falla Liquiñe-Ofqui (ZLFO), con la actividad magmática miocena-pliocena (Melnick et al., 2006).Los modelos se llevaron a cabo utilizando una mezcla de arena seca y harina (relación 3:1) simulando material cortical de comportamiento frágil, y polímeros de alta viscosidad (material fluido) que se utilizan para simular el material magmático (Hubbert, 1937; Ramberg, 1981, Galland et al., 2015). Para entender el rol que ejercen las estructuras transcurrentes y su contribución a la evolución estructural resultante durante un colapso caldérico, fue necesario realizar dos ?modelos patrón?; en el primero de ellos (Modelo I) se simula solamente el proceso de deformación transcurrente; mientras que en el segundo (Modelo II) se representa el colapso asociado a un vaciamiento magmático, sin ningún control estructural. Para modelar estos los procesos de deformación transcurrente y de vaciamiento magmático, se utilizaron técnicas experimentales de uso frecuente en modelado físico (e.g., Holohan et al., 2005; Acocella et al., 2000 y 2004).Los modelos patrón nos aportan una referencia en la evolución de las estructuras controladas solamente por un proceso (transcurrencia o colapso); de manera tal de poder distinguir qué variables controlan la evolución de las estructuras en modelos siguientes donde se sobreimponen ambos fenómenos. Para el Modelo I, se dispuso un movimiento transcurrente dextral, con una velocidad de 0,02mm/seg, La misma produjo estructuras que presentan rasgos extensionales romboidales en planta, alineadas con la discontinuidad principal impuesta. Para el Modelo II, se utilizó una velocidad de vaciamiento de 9mm/h. Este presentó estructuras de colapso anulares y concéntricas, que evolucionaron desde las zonas internas hacia las externas. Ambos estilos estructurales son contrastantes, tanto en su arquitectura como en su evolución.Los modelos siguientes, en los que se sobreimponen ambos procesos, presentan evoluciones más complejas. En todos ellos la geometría anular característica de las estructuras de colapso es distinguible. Cuando ésta se emplaza sobre una estructura de rumbo de características transtensivas, ambas fuentes aportan a un colapso de mayor envergadura; el aporte transtensivo genera fallas normales de traza recta, obliterando la geometría anular propia del colapso. Es importante destacar que pequeñas modificaciones preestablecidas en la geometría original de la silicona basal (que simula el material magmático) impondrán el control de su geometría a las estructuras que se propagan sobre el material granular. De ese modo, se pueden obtener distintas configuraciones en planta. Por lo tanto, la complejidad de la cámara magmática es una variable importante en la evolución de las estructuras del sistema, y que deben ser tenidas en cuenta a la hora de evaluar la magnitud del aporte de cada componente. Los modelos presentados en este trabajo constituyen un primer paso en la identificación de elementos estructurales y parámetros morfométricos determinantes para entender el posible origen y desarrollo de una estructura geológica, y fundamentalmente poder diferenciar rasgos de asociación magmática de aquellos tectónicos transtensivos.REFERENCIASAcocella V, Cifelli F, Funiciello R (2000) Analogue models of collapse calderas and resurgent domes. J Volcanol Geotherm Res 104(1?4):81?96Acocella V, Funiciello R, Marotta E, Orsi G, de Vita S (2004) The role of extensional structures on experimental calderas and resurgence. J Volcanol Geotherm Res 129(1?3):199?217.Galland O, Holohan E, van Wyk de Vries B, and Burchardt S (2015) Laboratory modelling of volcano plumbing systems: a review. Advances in Volcanology. Springer Berlin Heidelberg. 1-68.Hubbert, M.K., 1937. Theory of scale models as applied to the study of geologic structures. Bull. Geol. Soc. Am. 48, 1459-1520.Holohan EP, Troll VR, Walter TR, Munn S, McDonnell S,Shipton ZK (2005) Elliptical calderas in active tectonic settings: an experimental approach. J Volcanol Geotherm Res 144(1?4):119?136.Melnick, D., Folguera, A. y Ramos, V.A. 2006. Structural control on arc volcanism: The Copahue-Agrio complex, Central to Patagonian Andes transition (38°S). J. South Am. Earth Sci. 22, 66?88.Ramberg, H., 1981. Gravity, Deformation and the Earth´s Crust, 2nd ed. Academic Press, London, 452 p.