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IAVCEI 2008
General Assembly, International Association of Sedimentology, Reykjavík, Islandia, August 18 - 25, 2008
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► "Payenia Volcanic Field and Llancanelo Lake: A key region for Paleovolcanic, Paleoenvironmental and Paleoclimatic Recording", Elizabeth Ivonne Rovere, Roberto Violante, Ana Osella3, Matias De la Vega, Margarita Osterrieth |
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Tercer Encuentro Internacional del ICES, E-ICES 3, Malargüe, Mendoza, Argentina, 21 al 24 de noviembre de 2007
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► "El Volcanismo y los cambios ecológicos en el Sur de Mendoza (Argentina) durante el Cuaternario", Rovere, Elizabeth; Violante, Roberto; Osella, Ana; de la Vega, Matías; Osterrieth, Margarita; Regairaz, Cecilia; Bayarsky, Adelma; Livellara, Julio; Moujan, Guillermo.
► "Estudios Geofísicos, Geológicos y Ambientales en la Laguna Llancanelo y alrededores, Mendoza, Argentina", Ana Osella, Matías de la Vega, Roberto A. Violante, Elizabeth I. Rovere,, Hugo Marengo, Julio Livellara y Guillermo Moujas
► "Características paleoambientales de la Laguna Llancanelo, Mendoza, Argentina", Margarita L. Osterrieth, Hugo Marengo, Elizabeth I. Rovere, Roberto A. Violante y Adelma Bayarsky
► "Aspectos sedimentológicos del sector occidental de la Laguna Llancanelo, Mendoza, Argentina", Roberto A. Violante, Elizabeth I. Rovere, Hugo Marengo, Margarita L. Osterrieth, Ana Osella, Matías de la Vega y Adelma Bayarsky
► "Contribución del Volcanismo Andino a la sedimentación en la plataforma submarina", Roberto A. Violante y Elizabeth I. Rovere |
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XVII INQUA Congress, Cairns, Australia, 28 July – 3 August 2007
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Simposio Internacional. Reconstrucciones Regionales de las Variaciones climáticas en América del Sur durante el Holoceno tardío: Una nueva Iniciativa de PAGES, Malargüe, Mendoza, Argentina, October 4-7, 2006
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► "Paleoenvironmental Reconstruction of the Payenia and Laguna Llancanelo Natural Reserves, Mendoza, Argentina: Paleovolcanism and Paleolimnology", Rovere, E.I., R.A. Violante, J.M. Carcione, J.E. Mendía, G. Paparo, H.G. Marengo, S.L. Lagorio, M.L. Osterrieth, C. Laprida, E. Sepúlveda, C. Regairaz
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32° Congerso Geológico Internacional, Florencia, Italia, 20 - 28 August, 2004
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IAVCEI 2008
General Assembly, International Association of Sedimentology, Reykjavík, Islandia
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PAYENIA VOLCANIC FIELD AND LLANCANELO LAKE: A KEY REGION FOR PALEOVOLCANIC, PALEOENVIRONMENTAL AND PALEOCLIMATIC RECORDING
1Geological and Mining Survey of Argentina SEGEMAR, CIUDAD AUTÓNOMA DE BUENOS AIRES,
Argentina
2Servicio de Hidrografia Naval, BUENOS AIRES, Argentina
3Universidad de Buenos Aires GAIA, BUENOS AIRES, Argentina
4Univers. Mar del Plata Instituto de Costas, MAR DEL PLATA . BUENOS AIRES, Argentina
Elizabeth Ivonne Rovere1, Roberto Violante2, Ana Osella3, Matias De la Vega3, Margarita Osterrieth4
Llancanelo Lake (35º35´S- 69º09´W) is located in a transitional area, South of Payenia volcanic Field, Northwestern Patagonia. Quaternary volcanism has been very intense in the Andean arc and Payenia backarc volcanic field (which contains around 400 cones). Climate has been mainly arid characterized by very strong westerlies. As a result, the basin has received and stored thick sequences of sediments interbedded with volcanic products (pyroclasts, ashes and lava flows).
Activities carried out up to the present consist on geological, stratigraphical and geomorphological surveys in the lake setting (geological environments surrounding it, particularly in Payenia Volcanic Field). Research in the lake’s coast consist on near-subsurface geophysical survey (geoelectric and electromagnetic measurements) complemented with short drillings -performed with handy devices- to obtain samples for sedimentological, volcanic, biological, geochemical and geochronological studies.
Furthermore, morphological and environmental-ecological observations have been made with the aim of establishing the present environmental conditions as well as for comparison with ancient conditions and consequent determination of long-term environmental variability and fluctuations; these studies include lacustrine and subterraneous waters characteristics (water levels, pH, temperature, salinity, turbidity, conductivity, geochemical composition) flora distribution and recent climatic fluctuations based on climatological statistics.
Preliminary results show that in the studied section, lacustrine, paludal and eolian sediments (including levels of tephras, paleosoils and evaporites) extend in the subsurface several kilometers away from the lake shore. Vertical sedimentological changes as well as variations in flora and fauna (mainly mollusks, diatoms, continental algae and silicophytolites) indicate fluctuations in the extension of the paleo-lake with alternating humid/drought periods with peaks of high evaporation, rapid variations in temperature and salinity and events of significant volcanic activity. The next stage is to establish a geochronological framework.
Llancanelo Lake is a key region for regional paleovolcanic, paleoclimate and paleoenvironmental Quaternary reconstructions in the Southern Hemisphere.
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Primeras evidencias sobre las características sedimentológicas y paleoambientales de la Laguna Llancanelo, Mendoza
Roberto A. Violante1, Elizabeth, Rovere2, Ana Osella3, Matías de la Vega3, Margarita Osterrieth5
1- Servicio de Hidrografía Naval, Div. Geología y Geofísica Marina. 2- Servicio Geológico Minero Argentino, Geología Regional. 3- UBA, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Departamento de Física, GAIA. 4- Universidad de Mar del Plata, Centro de Geología de Costas y del Cuaternario
La laguna Llancanelo (sur de Mendoza) conserva los registros sedimentarios de los procesos geológicos ocurridos durante el Cenozoico en la región. Ese ámbito, que constituye una cuenca endorreica, se caracteriza por su peculiar posición geográfica en una zona de transición entre las regiones extraandinas patagónica y extrapatagónica en la cual la intensa actividad volcánica de arco y retroarco, así como los procesos sedimentarios resultantes de acción esencialmente eólica y fluvial bajo condiciones climáticas preponderantemente áridas, han depositado importantes espesores sedimentarios. De esta manera, el estudio de estas secuencias promete una reconstrucción paleoambiental, paleoclimática y paleovolcánica que podrá ser integrada a estudios de carácter interregional que abarquen a las regiones extraandinas, pampeanas, y aún a los ambientes costeros y marinos del litoral atlántico en función de la continuidad que ellas presentan como resultado de los factores climáticos que han permitido la transferencia de sedimentos de oeste a este a través de todos esos ambientes.
Se iniciaron tareas de investigación destinadas a estudiar las características sedimentológicas actuales del ambiente lagunar y sus vecindades así como aspectos de su subsuelo, los cuales pretenden establecer la extensión de la paleolaguna que precedió al actual cuerpo de agua y que se supone, en base a evidencias preliminares que deberán comprobarse, ocupaba un área mucho mayor que la presente, con las implicancias paleoclimáticas que ello tiene. La investigación comprende reconocimientos geológicos-geomorfológicos regionales, así como estudios localizados en el sector occidental de la laguna, consistentes en la aplicación de técnicas geofísicas y la ejecución de calicatas y perforaciones cortas. Paralelamente se llevan a cabo estudios hidrológicos para caracterizar los ambientes límnicos actuales a fin de realizar posteriores análisis comparativos con ambientes antiguos, mediante la medición de niveles freáticos y obtención de parámetros físico-químicos en aguas como pH, temperatura, salinidad, turbiedad, conductividad y contenido de elementos químicos.
Los reconocimientos geológicos regionales abarcaron el entorno de la laguna, incluidas la Cordillera y Payenia. Este contexto permite reconocer los centros volcánicos del arco y retroarco andino que aportaron tanto abundantes materiales volcanoclásticos a las secuencias sedimentarias como coladas basálticas que conforman el sustrato de los depósitos lagunares y probablemente intercalaciones dentro de éstos.
Los relevamientos geofísicos se realizaron en una transecta de aproximadamente 5 km de longitud perpendicular a la costa oeste de la laguna, que se iniciaron dentro del cuerpo de agua. Se relevaron perfiles dipolo-dipolo y Wenner, así como perfilajes electromagnéticos, que permitieron obtener tomografías eléctricas de hasta 30 m de profundidad. Se realizaron también mediciones en afloramientos basálticos.
Las perforaciones fueron efectuadas a lo largo de la misma transecta y alcanzaron hasta 6 metros de profundidad, realizándose muestreos en profundidad recolectando material sedimentario, volcánico y biológico. La secuencia estudiada revela que hasta los 4 a 5 km de la costa oeste actual de la laguna se extienden en profundidad sedimentos en facies lacustres, palustres y eólicas, con intercalaciones de niveles de paleosuelos, tefras y evaporitas, estas últimas indicadoras de extrema aridez y salinidad con muy alta evaporación. Estos hallazgos demuestran por un lado la mayor extensión del ambiente límnico en el pasado con respecto al presente, y por otro, la existencia -a lo largo de la historia evolutiva- de períodos alternantes húmedos y secos (con rápidas variaciones de temperatura y salinidad) y de eventos volcánicos de intensa actividad. Las faunas y floras presentes incluyen cantidades variables de gastrópodos probablemente indicadores de aguas salinas (Littoridina parchappei), diversas especies de diatomeas (posiblemente Mesohalobia), girogonites de charáceas, quistes de crisostomatáceas y sílicofitolitos, entre otros, que están siendo objeto de estudios específicos.
Las secuencias sedimentarias descriptas fueron reconocidas en los 6 metros superiores, aunque la información resultante de la aplicación de métodos geofísicos parece indicar su continuidad al menos hasta los 20 o 30 metros de profundidad, ya que no se han hallado evidencias de la existencia, a esos niveles, de coladas basálticas. Los resultados preliminares tienen significativas implicancias paleoambientales y paleoclimáticas que deberán evaluarse y estudiarse con el transcurso de los estudios subsiguientes, los cuales tendrán que incluir necesariamente aspectos geoquímicos y geocronológicos apoyados en dataciones para conocer la edad, variabilidad, secuencia temporal y frecuencia de los cambios ambientales y climáticos ocurridos durante el Cenozoico en la región, con especial énfasis en las características del volcanismo de arco y retroarco.
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Tercer Encuentro Internacional del ICES, E-ICES 3 Malargüe, Mendoza, 21 al 24 de
noviembre de 2007
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El VOLCANISMO Y LOS CAMBIOS ECOLOGICOS EN EL SUR DE MENDOZA (ARGENTINA)DURANTE EL CUATERNARIO
Elizabeth I. Rovere1, Roberto A. Violante2, Ana Osella3, Matías de la Vega3, Margarita Osterrieth4, Cecilia Regairaz5, Adelma Bayarsky1, Julio Livellara6, Guillermo Moujan6
1 SEGEMAR Servicio Geológico Minero Argentino D.G.R.
2 Servicio de Hidrografía. División Geología y Geofísica Marina.
3 Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Depto. Geofísica Aplicada
4 Centro de Geología de Costas y del Cuaternario, Universidad de Mar del Plata
5 CRICyT - CONICET, Mendoza.
6 EPAS Ente Provincial de Aguas Subterráneas, Mendoza
El volcanismo ha sido fundamental en la evolución geológica del sur de Mendoza, tanto el ocurrido en el arco andino como en el retroarco. En Payenia dicha actividad fue extraordinaria durante el Pleistoceno. En los últimos 500.000 años, más de 100 volcanes generaron unos 3000 km3 de coladas lávicas de composición basáltica y andesítica. En la cordillera andina desde el sur del río Mendoza hasta aproximadamente 36°30'S (500km), existen registros de 500 años de antigüedad de más de 20 volcanes activos. Los volcanes Maipo, Palomo, Caldera del Atuel, Tinguirica, Risco Plateado, Planchón-Peteroa, Descabezado, Calabozos, Cerro Azul, San Pedro-Pellado, Laguna del Maule, Nevado de Longaví, Lomas Blancas, Resago, Nevados de Chillán, hicieron erupción al menos una vez en los últimos 1000 años.
Esas erupciones han tenido un efecto significativo al este de la cordillera y aún en la región pampeana en respuesta a los vientos dominantes del oeste. Las dos últimas erupciones catastróficas del siglo XX (Quizapú-Descabezado, 1932, y Hudson, 1991) produjeron depósitos de cenizas y tefras al este de los centros efusivos, de plumas que superaron los 1000 km afectando el primero de ellos la costa atlántica bonaerense y río de la Plata, y el segundo las costas del sur patagónico.
Además de las partículas emanadas por los volcanes, las emisiones de SO2 producen nubes de aerosoles que afectan el sistema climático. Poca información existe sobre el desequilibrio local generado por erupciones de baja energía pero constantes en el tiempo, aunque pueden mencionarse ejemplos de otras partes del mundo con efectos que bien podrían haber ocurrido en el campo volcánico de Payenia. Así, en Islandia la erupción del Laki de 1938 produjo alteraciones climáticas en Europa; en Hawaii el "vog" o volcanic fog, una neblina pesada proveniente de las emanaciones gaseosas "bajas" que perdura y se condensa en las áreas deprimidas, altera el equilibrio atmosférico en la superficie.
Los cuerpos de agua son reservorios fundamentales de un importante porcentaje de materiales volcánicos eruptados, de manera que ellos guardan registros de la historia evolutiva de una región, lo que es particularmente importante en Argentina en razón de la intensa actividad volcánica que la caracterizó en el pasado geológico. En el área de estudio, teniendo en cuenta los cambios generados por esa actividad en los ecosistemas en la franja de los 36°S, sumado a la posición geográfica de la laguna Llancanelo en la parte central de esa región, se considera que ella contiene el mejor registro de información. Los resultados preliminares de diversas investigaciones multidisciplinarias (petrográficos, sedimentológicos, geofísicos, hidrológicos, edáficos y paleontológicos) comenzaron a dar novedosa y significativa información sobre los cambios paleoambientales-paleoclimáticos, demostrando su importancia y aplicación al estudio de las alteraciones de los ecosistemas, incluido el factor migratorio en poblaciones humanas.
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Tercer Encuentro Internacional del ICES, E-ICES 3
Malargüe, Mendoza, 21 al 24 de noviembre de 2007
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ESTUDIOS GEOFISICOS, GEOLOGICOS Y AMBIENTALES EN LA LAGUNA LLANCANELO Y ALREDEDORES, MENDOZA
Ana Osella1, Matías de la Vega1, Roberto A. Violante2, Elizabeth I. Rovere,3, Hugo Marengo4, Julio Livellara5 y Guillermo Moujas5
1 Departamento de Física – FCEN – UBA / CONICET, Buenos Aires.
2 Servicio de Hidrografía, División Geología y Geofísica Marina, Buenos Aires
3 SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Dirección de Geología Regional, Buenos Aires.
4 SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Delegación Mendoza.
5 EPAS, Ente Provincial de Aguas Subterráneas, Mendoza.
La laguna Llancanelo constituye un ámbito apropiado para estudiar los cambios geológicos, ambientales y climáticos del Cuaternario en la región, debido a su peculiar situación geográfica y geoambiental en un área de transición entre las zonas extraandinas patagónica y extrapatagónica, con fuerte influencia volcánica y alta fragilidad al impacto de factores naturales y antrópicos. Dado su carácter deprimido y endorreico se conservaron en ella importantes espesores sedimentarios-volcánicos, preservando las evidencias de aquellos cambios.
Se iniciaron tareas de investigación mediante reconocimientos geológicos-geomorfológicos regionales, así como estudios localizados en el sector occidental de la laguna consistentes en la aplicación de técnicas geofísicas y la ejecución de calicatas y perforaciones cortas. Paralelamente se comenzaron a llevar a cabo estudios hidrológicos para caracterizar los ambientes actuales alrededor de la laguna, mediante la medición de niveles freáticos y obtención de parámetros físico-químicos en aguas como pH, temperatura, salinidad, turbiedad, conductividad y algunos elementos químicos.
Los reconocimientos geológicos regionales abarcaron el entorno de la laguna, incluidas la Cordillera y Payenia. Este contexto permite reconocer los centros volcánicos del arco y retroarco andino que aportaron abundantes materiales volcaniclásticos a las secuencias sedimentarias.
Los relevamientos geofísicos cubrieron una transecta de aproximadamente 2500 m de longitud perpendicular a la costa. Para determinar con resolución los primeros metros de la cubierta sedimentaria se realizaron perfiles dipolo-dipolo y Wenner, y se completó con un perfilaje electromagnético, lo que permitió obtener tomografías eléctricas de hasta 20 m de profundidad. Se realizaron también perfiles en afloramientos basálticos ubicados a unos 4 km de la laguna.
Las perforaciones efectuadas alcanzaron 6 metros de profundidad y dieron como resultado la reconstrucción de perfiles sedimentológicos del subsuelo.
La integración entre la información geofísica y geológica permitió la caracterización de las capas superficiales de sedimentos. Uno de los resultados obtenidos fue que en el sector estudiado cercano a la laguna, no hay capas de basaltos por encima de los 20 metros de profundidad, aunque ellas afloran en las inmediaciones.
Se muestreó material sedimentario, biológico y volcánico para su análisis desde diversas disciplinas a fin de obtener información paleoambiental-paleoclimática-volcánica así como para realizar dataciones destinadas a establecer la escala geocronológica que comprende la historia de la región. También se contemplan estudios comparativos con las condiciones ambientales actuales.
En función de los resultados obtenidos, la geofísica demostró ser una herramienta importante que será aplicada en estudios futuros para establecer la distribución de las secuencias sedimentarias lacustres y volcánicas en subsuelo.
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Tercer Encuentro Internacional del ICES, E-ICES 3
Malargüe, Mendoza, 21 al 24 de noviembre de 2007
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CARACTERÍSTICAS PALEOAMBIENTALES DE LA LAGUNA LLANCANELO, MENDOZA
Margarita L. Osterrieth1, Hugo Marengo2, Elizabeth I. Rovere3, Roberto A. Violante4 y Adelma Bayarsky5
1 Centro de Geología de Costas y del Cuaternario, Universidad de Mar del Plata.
2 SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Delegación Mendoza.
3 SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Dirección de Geología Regional, Buenos Aires.
4 Servicio de Hidrografía, División Geología y Geofísica Marina, Buenos Aires.
5 SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Instituto de Geología y Recursos Minerales, Buenos Aires.
En base al estudio de las secuencias sedimentarias preservadas en el subsuelo de la laguna Llancanelo y alrededores, se pretende reconstruir un cuadro evolutivo-ambiental de la región. Las primeras evidencias surgen de aspectos biogénicos y mineralógicos analizados desde una perspectiva multidisciplinaria a partir de la obtención de muestras en calicatas y perforaciones de 6 metros de longitud.
La mineralogía está caracterizada por altos porcentajes de vidrios volcánicos (algunas capas llegan a más del 40% en la fracción arena y más del 80 en la muestra total), abundantes fragmentos de rocas volcánicas y bajos porcentajes de cuarzo, feldespatos y accesorios. Muchos niveles son clasificados como tefras. Se hallaron también capas con minerales evaporíticos y abundantes óxidos de hierro.
Los aspectos faunísticos están representados por gastrópodos probablemente indicadores de aguas salinas (Littoridina parchappei), así como diatomeas, de las cuales se encontraron diversas especies centradas y pennadas de gran tamaño muy bien conservadas.
Los aspectos florísticos están caracterizados por girogonites de charáceas (algas continentales), quistes de crisostomatáceas y sílicofitolitos.
Se describió como perfil tipo el pozo M9 (a 1800 metros de la costa oeste de la laguna), considerado representativo del ambiente paleo-lagunar/paleo-palustre. El nivel superficial tiene muy escasos silicofitolitos alterados que podrían representar ejemplares alóctonos. El nivel a 0.80m de profundidad es similar y está acompañado de minerales evaporíticos. Entre 1 y 2m hay abundantes diatomeas epifitas de aguas salobres posiblemente tipo mesohalobia y cantidades variables de silicofitolitos, los que aumentan en las capas infrayacentes. Se destaca el nivel ubicado a 2.8 metros, por su alto contenido y diversidad de silicofitolitos (cónicos, cilíndricos, elongados y bilobados) en muy buen estado de conservación, aunque también hay algunos restos y otros degradados; los que están articulados indicarían estabilidad ambiental. Estas características señalarían la presencia a esa profundidad de un suelo hidromórfico evolucionado en ambiente vegetado tranquilo, no demasiado salino, con pH menor a 9 ya que por encima gran parte de la sílice amorfa se degradaría.
Considerando esta premisa, podría concluirse preliminarmente que los niveles superiores carentes de silicofitolitos tuvieron una escasa a nula cobertura vegetal, o bien que esta existió pero una salinización posterior degradó los microrestos de sílice amorfo que pudieron haber quedado como relictos de la vegetación. Es de destacar la abundancia y estado de excelente preservación de los quistes de crisostomatáceas, los que responden sensible y rápidamente a variaciones de temperatura y salinidad de los ambientes saturados donde se hallan.
En síntesis, la fauna y flora estudiados revelan aspectos paleoambientales así como condiciones físico-químicas (temperatura, salinidad, circulación y oxigenación) de la laguna Llancanelo y sus ambientes palustres asociados, y su variabilidad y dinámica a través del tiempo antes de llegar a las condiciones actuales.
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Tercer Encuentro Internacional del ICES, E-ICES 3
Malargüe, Mendoza, 21 al 24 de noviembre de 2007
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ASPECTOS SEDIMENTOLÓGICOS DEL SECTOR OCCIDENTAL DE LA LAGUNA LLANCANELO, MENDOZA
Roberto A. Violante1, Elizabeth I. Rovere2, Hugo Marengo3, Margarita L. Osterrieth4, Ana Osella5, Matías de la Vega5 y Adelma Bayarsky6
1 Servicio de Hidrografía, División Geología y Geofísica Marina, Buenos Aires
2 SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Dirección de Geología Regional, Buenos Aires.
3 SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Delegación Mendoza.
4 Centro de Geología de Costas y del Cuaternario, Universidad de Mar del Plata.
5 Departamento de Física – FCEN – UBA / CONICET, Buenos Aires.
6 SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Instituto de Geología y Recursos Minerales, Buenos Aires.
Se está llevando adelante un proyecto para el estudio de la Laguna Llancanelo y alrededores, con el fin de establecer la historia geológica durante el Cuaternario y evolución paleoambiental-paleoclimática de la región a partir de los registros sedimentarios, biológicos y volcánicos preservados en su cuenca.
Se realizaron perforaciones y calicatas en los 6 metros superiores de los depósitos a lo largo de una transecta de 2,8 km de longitud al oeste de la laguna, complementados con información geoeléctrica y electromagnética. También se efectúan observaciones ambientales en aguas superficiales, niveles freáticos y suelos.
La secuencia sedimentaria estudiada tiene, hasta aproximadamente 1,8 km de la costa, las siguientes características: A) de 0 a 1,5/2 metros de profundidad: limos con intercalaciones areno-arcillosos, blandos y fluidos, que contienen al nivel freático; en los 50 cm superiores hay niveles de tefras. B) de 1.5/2 a 4,70 m: arenas, limos y arcillas verde grisáceas algo compactas con flora y fauna en parte indicadores de aguas parcialmente salinas (gastrópodos: probablemente Littoridina parchappei, y algas continentales: girogonites de charáceas); hacia la costa se intercalan niveles limo-arenosos rojizos. C) de 4,70 a 6 m: fangos verde-azulados muy compactos.
Hacia el oeste, esa secuencia muestra cambios faciales: A) grada a arcillas verdosas blandas con gastrópodos. B) pasa a arcillas negras muy blandas y fluidas con delgados niveles de arcillas algo compactas y otros con laminación donde se intercalan fangos negros; hay abundante materia orgánica y se hallaron los mismos gastrópodos arriba mencionados, y muy abundantes biomorfos de sílice (silicofitolitos, diatomeas, quistes de crisostomatáceas). En el extremo oeste este nivel se reduce en espesor, hallándose por debajo de 3 metros de profundidad arcillas verdosas y rojizas compactas.
La integración geológica-geofísica permitió asociar las capas de sedimentos superficiales más conductivos con el nivel freático, y las capas inferiores con materiales de compactación creciente en profundidad. Los sedimentos lacustres parecen extenderse en el subsuelo hasta al menos 2.8 km de la costa, donde pasan a depósitos palustres de ambiente reductor. Esto revela (para un período de tiempo aún desconocido) la existencia de una paleolaguna de mucha mayor extensión que la laguna actual, que habría llegado hasta más de 4 km (quizás siete u ocho) desde la costa presente. Los estudios preliminares señalan una gran variabilidad y dinámica ambiental a través del tiempo.
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Tercer Encuentro Internacional del ICES, E-ICES 3
Malargüe, Mendoza, 21 al 24 de noviembre de 2007
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CONTRIBUCIÓN DEL VOLCANISMO ANDINO A LA SEDIMENTACIÓN ENLA PLATAFORMA SUBMARINA
Roberto A. Violante1 y Elizabeth I. Rovere2
1 Servicio de Hidrografía, División Geología y Geofísica Marina, Buenos Aires.
2 SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Dirección de Geología Regional, Buenos Aires.
La plataforma continental argentina está tapizada por un manto de arenas resultantes de la erosión del substrato durante la última transgresión marina ocurrida a partir de 18 Ka. BP. Ese substrato forma parte de una secuencia sedimentaria continental extendida regionalmente en toda la región pampeana, y que también se depositó en el actual subsuelo submarino cuando éste estuvo expuesto a las condiciones subaéreas durante la última glaciación. Los sedimentos que la componen son de origen esencialmente fluvial, eólico y lacustre, tanto de depositación primaria como retransportados, con intercalación de paleosuelos y niveles de cenizas volcánicas. La mayor parte de esos sedimentos tienen un alto contenido en componentes volcanoclásticos, en proporción promedio del 70% (es denominada “Asociación Volcánico-Piroclástica”) como consecuencia del intenso volcanismo que caracterizó a las regiones andinas y extra-andinas durante el Neógeno, el cual incidió en la sedimentación de la región pampeana bajo el condicionamiento de la morfología regional y los factores climáticos que favorecieron el transporte de sedimentos hacia el este. La actividad volcánica manifiesta significativos cambios temporales y regionales en función de variables tectónicas, magmáticas y efusivas, de manera que esos cambios podrían reflejarse en la composición de los sedimentos.
Se ha iniciado un estudio de testigos submarinos con el fin de analizar la presencia y composición de componentes volcánicos y niveles de cenizas. Tras revisar la composición de más de 200 testigos, se encontraron unos 34 en diferentes y variados sitios (entre las zonas costeras y las cuencas profundas) conteniendo concentraciones de cenizas tanto dispersas como en delgadas capas intercaladas en las secuencias cenozoicas. Algunos testigos muestran superposición de niveles volcánicos a diferentes profundidades indicando recurrencia de eventos eruptivos. No se cuenta con información cronológica de estos depósitos, aunque registros bioestratigráficos preliminares indican que los testigos contienen sedimentos pertenecientes a secuencias que abarcan del Eoceno al Holoceno, precisamente el intervalo de tiempo en el cual el volcanismo andino fue muy intenso vinculado a la formación y evolución de la cordillera.
El estudio de los niveles de cenizas en testigos submarinos a través de sedimentología, mineralogía y geoquímica permitirá interpretar la variabilidad en los procesos volcánicos que las originaron. A su vez, estos estudios son de gran utilidad para la correlación regional de eventos e integración de secuencias y procesos sedimentarios desde el continente hacia el mar.
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XVII INQUA Congress, Cairns, Australia, 28 July – 3 August 2007
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The Andean Volcanism as a significant contributor to Argentina Continental Shelf Sedimentation
Violante, Roberto A.(*) and Rovere, Elizabeth I.(**)
(*) Servicio de Hidrografía Naval de la República Argentina, Departamento Oceanografía, División Geología y Geofísica Marina. Av. Montes de Oca 2124 (C1270ABV) Buenos Aires, Argentina. E-mail: violante@hidro.gov.ar
(**) SEGEMAR, Servicio Geológico Minero Argentino, Instituto de Geología Regional. Av. Julio A. Roca 651, 10º piso, (C1067ABB) Buenos Aires, Argentina. E-mail: erover@mecon.gov.ar
The Argentina continental shelf is covered by a Post-glacial sandy mantle composed of sediments mainly originated from erosion of the underlying Neogene substratum during the coastal retreat that accompanied the last marine transgression that followed the LGM. The Neogene substratum is part of a sedimentary sequence regionally distributed from the Andes to the sea, which was mainly formed by primary and secondary (retransport) fluvial and eolian depositional processes as well as by direct ash supply from volcanic activity. Forcing factors that conditioned sedimentation were the regional morphology (a west-to-east sloping surface) and the predominant westerly winds acting during the Neogene. In the shelf, the sequence was deposited during its subaerial exposure in pre-transgressive times. The sediments that constitute the sequence were mostly originated in the Andean and extra-Andean regions where intense volcanism took place during most of the Cenozoic. Therefore they are composed of a volcanic-pyroclastic association. The present knowledge indicates that the mineralogical composition of the Neogene substratum is relatively homogeneous as a result of reworking processes. However, having into account that the Andes cordillera and surroundings have had changing tectonic and volcanic behaviors (both regionally and chronologically), it is probable that they could be reflected in the sediments composition. The description of piston cores samples from the Argentina continental margin reveals that around 34 cores from different locations -from the nearshore to the deep ocean- contain volcanic ashes either as dispersed concentrations or as fine layers interbedded in the Cenozoic sequence. Some cores show several superposed ash layers at different depths indicating recurrence of volcanic events. No chronological data are available and hence it is not known the timing of those events. However, preliminary biostratigraphical information indicates that some cores contain sediments ranging from Eocene to Holocene, precisely the time-span during which volcanism in western Argentina was very active associated to the Andes cordillera formation and evolution. Detailed mineralogical and geochemical studies of those ash layers are necessary in order to search for variables in the originating processes (different volcanoes and/or different kind of eruptions). On the other hand, as shelf sediments derive from the Neogene substratum, they reflect its mineralogical composition and hence demonstrate that although located in a passive margin, there is a close sedimentological relation to the active tectono-volcanic context of Southwestern South America. Consequently, volcanic components contained in shelf sediments could be useful for sea-land integration and correlation of Quaternary sequences and processes.
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Segundo Encuentro Internacional del ICES, E-ICES 2
Buenos Aires, 28 al 30 de noviembre de 2006
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ARE THE ARGENTINA COASTS UNDER RISK OF TSUNAMIS?
Roberto A. Violante1 and Elizabeth I. Rovere2
1División Geología y Geofísica Marina, Departamento Oceanografía, Servicio de Hidrografía Naval. E-mail: violante@hidro.gov.ar
The Southwestern Atlantic Argentina coasts have been considered of low (or null) hazardous probabilities of Tsunami effects due to its location in a stable, tectonically inactive, passive continental margin. However, some geological, topographical and oceanographic aspects of the region should be reviewed as they could favor the occurrence of such a kind of events.
The Southern extreme of the country (south of 54ºS), particularly its insular and Antarctic sectors -which are integrated through the Scotia Arc (S.A.)- is a highly dynamic convergent margin. Earthquakes and volcanic eruptions are frequent as documented by historical and geological records.
One of the most recent events was the 7.3 magnitude (Richter scale) earthquake occurred by August 4th, 2003. The epicenter located in the Orcadas Island triggered an ocean wave, short-lived transmitted, cushioned by a neighboring oceanic ice-field.
On the other hand the coastal areas of the passive sector of the margin have also been affected by the consequences of catastrophic events occurred in the opposite side of the world. The most striking example was the Sumatra tsunami of December 26th, 2004, which produced small sea-level fluctuations in the Buenos Aires coast (between 37 and 39ºS) -measured at the tide gauge stations located at Santa Teresita, Mar del Plata and Puerto Belgrano- evidenced by anomalous peaks in the tidal curves and wave heights measurements that reached up to 27 cm high, with wave periods between 20 and 120 minutes (Dragani et al, 2004).
There is another illustrative example shown by the anomalous wave that hit the coast of Mar del Plata on January 16th, 1956, never convincingly explained.
Considering the pattern and relative geographical position of the Argentina coast, the vulnerability to long ocean waves originated by submarine events like earthquakes, volcanic eruptions and slides occurred in the S.A. and surroundings cannot be rejected. The continental shelf is a feature that can behave as a “ramp” for ocean waves approaching to the coast driven by either climatic or geological processes, although it is not known whether the shelf morphology could enhance or deaden such a kind of events.
The interplay between coastal and submarine morphology, oceanographic and climatic aspects as well as geological processes should be considered under an integrated perspective for the assessment and evaluation of the real potential of the region to the impact of Tsunamis.
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Simposio Internacional
Reconstrucciones Regionales de las Variaciones climáticas en América del Sur durante el Holoceno tardío: Una nueva Iniciativa de PAGES
Malargüe, Mendoza, Argentina, October 4-7, 2006
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PALEOENVIRONMENTAL RECONSTRUCTION OF THE PAYENIA AND LAGUNA LLANCANELO NATURAL RESERVES, MENDOZA, ARGENTINA:
PALEOVOLCANISM AND PALEOLIMNOLOGY
Rovere, E.I., R.A. Violante, J.M. Carcione, J.E. Mendía, G. Paparo, H.G. Marengo, S.L. Lagorio, M.L. Osterrieth, C. Laprida, E. Sepúlveda, C. Regairaz
The region of Payenia and Laguna Llancanelo Natural Reserves evolved during the Holocene mainly in response to volcanic and climatic forcings. These two aspects have interacted conditioning biodiversity, human settlement and land use.
Climatic characteristics are complex due to interaction among the climates of southwestern Pampas, northwestern Patagonia and the Andes. Following the Last Glacial Maximum, climatic fluctuations were significant, particularly in the late Holocene when alternating cold (Neoglacial) and warm periods occurred accompanied by changes in the rains and winds patterns as well as in fluvial and glacifluvial dynamics.
Volcanism was an important factor since pre-Holocene times, participating in the modelling of the landscape by producing extensive lava flows, hundreds of monogenic cones, fields of pyroclastic ejecta and other pyroclastic features. Some field evidences reflect the wind dynamics during volcanic eruptions and are important for understanding climate-volcanism interaction.
A research project aimed at reconstructing the regional paleoenvironmental evolution is presently being planned. The objective is to understand the geological and climatic processes that intervened in the late Holocene history. Volcanic, climatic, environmental, limnological and pedological studies are some aspects to be studied in surface and subsurface volcanic and sedimentary sequences.
Geophysical surveys will be performed in order to obtain subsurface structural characteristics and rocks-sediments properties as well as to determine the thickest sedimentary sequences suitable for drilling and recovering of continuous sedimentary columns. Once the sedimentary cores were obtained, proxies such as sedimentology, petrography, biostratigraphy, geochemistry and geochronology will be used for reconstructing paleoenvironmental, volcanic and climatic aspects.
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XVI Congreso Geológico Argentino,
La Plata, Septiembre 2005
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LOS SEDIMENTOS DE LA PLATAFORMA SUBMARINA Y SU RELACIÓN CON EL VOLCANISMO ANDINO NEOGENO: PROPUESTAS PARA SU ESTUDIO
Roberto Antonio Violante (1) y Elizabeth Ivonne Rovere (2)
(1) Servicio de Hidrografía Naval, Av. Montes de Oca 2124, (1271) Buenos Aires. E-mail: violante@hidro.gov.ar
(2) SEGEMAR, Servicio Geológico y Minero Argentino, Av. España 1419, (5500) Mendoza.
Palabras clave: plataforma submarina, sedimentos “Pampianos”, asociación volcánico-piroclástica, volcanismo andino y extraandino, Neogeno.
INTRODUCCIÓN
Los sedimentos transportados en la superficie de la tierra se mueven a través de sucesivos ambientes interpuestos entre el lugar del cual provienen en el ámbito continental y las profundidades oceánicas. En ese camino experimentan procesos de filtrado progresivo (Curray, 1975, Parker et al., 1997) mediante la retención momentánea en cada uno de los ambientes y posterior traspaso al subsiguiente, aunque parte de ellos pueden quedar atrapados definitivamente en cualquier etapa del trayecto. Estos conceptos permiten presuponer que ellos se irán modificando a lo largo del recorrido perdiendo muchos de sus atributos originales heredados de su región de origen a medida que van adquiriendo las características propias del nuevo ambiente, aunque también es de esperar que otros atributos sean preservados, de manera que siempre conservarán, al menos parcialmente, la "memoria" de su procedencia.
La plataforma submarina es uno de aquellos filtros, que constituye un ámbito en el cual los sedimentos se encuentran en equilibrio dinámico con las condiciones hídricas, oceanográficas y climáticas mientras buscan su lugar definitivo de yacencia. Particularmente en el caso de las plataformas silicoclásticas, los diferentes aportes producen mezclas de materiales de diversos orígenes, lo que no quita que algunos de ellos mantengan muy probablemente ciertos aspectos originales los cuales, estudiados de la manera adecuada, podrán dar indicios acerca de las áreas de procedencia y de los agentes que han intervenido en su transporte y depositación.
Por otra parte, el fondo marino guarda registros de secuencias estratigráficas continentales antiguas que han quedado sumergidas por los procesos de ascensos relativos del nivel del mar constituyendo el substrato de los sedimentos actuales, el cual se comporta como una fuente adicional de provisión de materiales a la cobertura superficial de reciente formación. En este caso, cuando hay continuidad estratigráfica entre las secuencias geológicas extendidas en la plataforma y en las áreas costeras adyacentes, el estudio de estas últimas, favorecido por su más fácil accesibilidad, ayudará a comprender mejor toda la secuencia para así interpretar más cabalmente el sector sumergido y su influencia en la sedimentación marina moderna.
La plataforma continental argentina, aún siendo un ejemplo de régimen de sedimentación activa de carácter autóctono (en el sentido de Swift, 1976) -en el cual los sedimentos que la tapizan son producto del retrabajo por la dinámica costera con un mínimo aporte alóctono a través de procesos fluviales y eólicos (Violante, 2004)-, revela caracteres composicionales en su cobertura neozoica que reflejan ciertos aspectos esenciales de la procedencia de sus sedimentos, en gran parte formados por asociaciones de origen volcánico provenientes tanto de la Cordillera de Los Andes como de las regiones extraandinas. En este trabajo se analizan algunos de estos rasgos genéticos de los materiales que componen tanto el substrato como la cobertura superficial de la plataforma, con el objeto de dar a conocer una propuesta de estudio de los sedimentos submarinos desde una óptica poco desarrollada hasta el presente.
Esta es una contribución a los Proyectos IGCP 464 “Continental Shelves during the Last Glacial Cycle”, IGCP 495 “Quaternary Land-Ocean Interactions”, e INQUA "Subaerially exposed Continental Shelves since the Middle Pleistocene Climatic Transition”.
LOS SEDIMENTOS DE LA PLATAFORMA SUBMARINA ARGENTINA
La plataforma submarina está tapizada por una cobertura sedimentaria reciente de origen terrígeno y carácter silicoclástico esencialmente arenosa, resultante del retrabajo tanto de los sucesivos ambientes litorales que precedieron a los actuales en regiones hoy sumergidas como del substrato que les infrayace, por los procesos costeros que actuaron durante los traslados de la línea de costa ocurridos como consecuencia de los eventos transgresivo-regresivos del Cuaternario, particularmente de la transgresión holocena. En consecuencia, el manto arenoso exhibe un carácter relíctico en parte palimpséstico (Urien y Ewing, 1974, Parker y Violante, 1982, Parker et al., 1999, Violante y Parker, 2000 y 2004).
El sustrato que aportó los materiales para los sedimentos de la plataforma está constituido por sedimentitas del Neogeno que integran las secuencias estratigráficas (aflorantes y subaflorantes) que se extienden en las llanuras y mesetas de la Pampa y Patagonia, donde predominan sedimentos continentales, así como su extensión submarina en el subsuelo de la plataforma adyacente donde al menos para los sedimentos “Pampianos” las facies continentales son reemplazadas por facies litorales y sublitorales (Parker et al., 1994 y 1999).
En consecuencia, las características composicionales de los sedimentos de la plataforma serán esencialmente las mismas que las del sustrato que les dio origen. Tanto los primeros (Teruggi, 1957, Etchichuri y Remiro, 1960 y 1963, Marcolini, 2002) como las sedimentitas de la región pampeano-patagónica (Frenguelli, 1928 y 1955, Teruggi, 1954 y 1957, Teruggi et al., 1957, Iriondo, 1984 y 1997, Blasi y Manassero, 1990, Zárate y Blasi, 1990, 1991 y 1993, Cantú, 1992, Sayago, 1995, Iriondo y Kröhling, 1996, Kröhling e Iriondo, 1999, Kröhling y Orfeo, 2002, entre otros) -las cuales constituyen el sustrato de aquéllas en el subsuelo de la plataforma- están formados mayoritariamente por una asociación mineralógica de origen volcánico-piroclástico en la cual predominan fragmentos de rocas volcánicas representadas por clastos riolíticos con texturas felsíticas como así también basálticos y andesíticos, además de tobas ácidas, vidrio volcánico, plagioclasas y cuarzo, con cantidades muy subordinadas de anfíboles, piroxenos, hiperstenos, minerales opacos y otros accesorios. Esta “suite” mineralógica es proveniente de la actividad volcánica andina y extraandina y ha sido llevada por diversos agentes, fundamentalmente eólicos y fluviales, a través de sucesivos retransportes que le dan al conjunto un carácter policíclico. Por estas características, los depósitos del Pleistoceno superior aflorantes en la región pampeano-patagónica fueron clasificados como “limos arenosos volcanoclásticos” (Zárate y Blasi, 1991). Según Potter (1986) más del 60% de las arenas de las playas argentinas están formadas por fragmentos de rocas volcánicas.
En este trabajo se hará hincapié en los componentes de procedencia volcánica de la Cordillera de Los Andes y del sector extraandino, sin considerar la contribución proveniente de otras fuentes, como por ejemplo del Escudo de Brasilia, que se hace significativa en la zona norte de la región pampeana, en el Río de la Plata y en la plataforma submarina adyacente (Etchichuri y Remiro, 1960, Berkowsky, 1978 y 1986, Cantú, 1992, Iriondo y Kröhling, 1996, Kröhling e Iriondo, 1999, Kröhling y Orfeo, 2002, Marcolini, 2002, entre otros).
PROCEDENCIA DE LOS SEDIMENTOS DE ORIGEN VOLCANICO
La composición mineralógica de los sedimentos de la plataforma y de las secuencias estratigráficas pampeanas es en gran parte la consecuencia de la intensa actividad volcánica ocurrida en territorio argentino durante toda su historia geológica y particularmente en la Cordillera de Los Andes y región extraandina durante el Neogeno, que dio como resultado que la constitución de un amplio sector del país, en especial la región andina y parte de la Patagonia, esté representada por rocas volcánicas como andesitas, basaltos, riolitas y tobas, que quedaron expuestas a la denudación y su posterior transporte. De acuerdo a Potter (1986), Berkowsky (1986) y Blasi y Manassero (1990), la composición volcánica de los sedimentos de las costas refleja un contexto tectónico de margen activo contrastante con el margen pasivo en el cual están insertas, a lo que contribuyó la influencia cordillerana que aportó los detritos a las zonas de llanuras y el litoral favorecida por la diferencia altimétrica y la corta distancia entre ellas propia del extremo sur de Sudamérica, así como el clima árido que prevaleció durante el Cenozoico y preservó la composición mineralógica original sin significativas alteraciones. Blasi y Manassero (1990) destacaron para el caso del río Colorado que los 900 km que separan sus cabeceras de su desembocadura (asentados en contextos tectónicos diferentes) no son suficientes para modificar la impronta del área de procedencia. Teruggi (1957) y Zárate y Blasi (1990) consideraron como áreas de aporte de los materiales originarios del loess pampeano el sur de Mendoza y Neuquén, mientras que Iriondo (1988) mencionó una procedencia del sector andino ubicado entre 28 y 38ºS más que del ámbito patagónico.
El tema de la composición y procedencia de los sedimentos pampeanos fue tratado por diversos autores (Frenguelli, 1928 y 1955, Teruggi, 1954 y 1957, Teruggi et al., 1957, Iriondo, 1984 y 1997, Blasi y Manassero, 1990, Zárate y Blasi, 1990, 1991 y 1993, Cantú, 1992, Sayago, 1995, Iriondo y Kröhling, 1996, Kröhling e Iriondo, 1999, Kröhling y Orfeo, 2002, entre otros) quienes recalcaron fundamentalmente los modos de transporte -vinculados a procesos combinados esencialmente eólicos y fluviales- así como aspectos climáticos, pero no consideraron las variantes volcanológicas y tectónicas que se manifiestan (y se manifestaron en el pasado) a lo largo de la Cordillera de Los Andes y áreas vecinas y que condicionaron la constitución mineralógica, sedimentología y características estratigráficas de las secuencias. Blasi y Manassero (1990) y Zárate y Blasi (1990) incursionaron un poco más en la procedencia volcánica desde los Andes, particularmente los últimos quienes hicieron referencia al volcanismo explosivo de la región andina central.
VOLCANISMO NEOGENO
El volcanismo Neogeno se caracterizó por presentar aspectos regionalmente diferentes a lo largo de los 4.000 km de longitud de la cordillera, como así también variantes temporales (Ramos, 1978 y 1996, Kay et al., 1991, Cande y Kent, 1992, Clapperton, 1993, Rovere, 2005). La configuración tectónica de la cadena andina y ámbitos vecinos de Argentina, Chile y sur de Bolivia está controlada por la interacción entre las placas de Nazca y Sudamérica, las cuales variaron con el tiempo sus parámetros de convergencia (Ramos, 1978, Kay et al., 1991, Cande y Kent, 1992). En consecuencia, la actividad volcánica no ha seguido desde el Mioceno hasta el presente un patrón constante. Durante el Mioceno dicha actividad fue intensa a lo largo del arco andino con gran desarrollo de centros volcánicos andesíticos, pero a partir del Plioceno comenzaron a distinguirse tres segmentos de subducción, norte (al norte de 27-28ºS), centro (entre 27-28 y 33º30´S) y sur (al sur de 33º30´S), con características diferentes: los dos segmentos extremos están caracterizados por zonas de subducción inclinadas 30º hacia el este hundiéndose por debajo de la placa continental, mientras que el área central presenta una zona de subducción de bajo ángulo a subhorizontal (Ramos, 1978, Cande y Kent, 1992).
El segmento norte (Ramos, 1996) se caracteriza por un volcanismo de arco sobre un plateau sobreelevado térmica y tectónicamente con una altura promedio de 3,7 km (el Altiplano-Puna). Al este de esta región se encuentran las Sierras Subandinas, en cuyo sector más oriental se localiza el actual frente orogénico, como una faja tectónicamente activa. En el segmento centro (de subducción horizontal) si bien no hubo desarrollo de volcanes durante el Neogeno (“gap” volcánico) (Ramos, 1978 y 1992, Clapperton, 1993, Rovere, 2005), los procesos de orogénesis y apilamiento tectónico, sumados a la actividad neotectónica, incidieron profundamente en las variaciones de relieve. La sismicidad se concentra en una franja delgada a lo largo del borde occidental del antepaís que coincide con la zona sísmica más activa (neotectónica), donde ocurren los grandes terremotos (Mendoza y San Juan). Esta zona marca la interacción entre el frente de corrimientos activos de la faja plegada y corrida del Cenozoico superior y la estructura del basamento de las Sierras Pampeanas. El segmento sur se caracterizó por un intenso volcanismo Neogeno con baja explosividad y menor contenido de sílice con relación al segmento norte (Ramos, 1978, Clapperton, 1993, Rovere, 2005).
Estas características, sumadas a diferencias geoquímicas en la composición magmática (Kay et al., 1991, Clapperton, 1993), provocaron (Ramos, 1992, González Ferrán, 1992, Rovere, 2005) que en las regiones del norte el volcanismo haya estado fundamentalmente caracterizado por el predominio de erupciones de carácter ácido y más violentas (medidas en función del Índice de Explosividad Volcánica -VEI-) con producción de grandes cantidades de cenizas y tefras que pudieron ser transportadas muy lejos de sus áreas de origen por los procesos de circulación atmosférica. En cambio, las regiones andinas del sur se caracterizaron en general por erupciones de carácter básico menos violentas con predominio de flujos piroclásticos y reducida producción de cenizas y tefras (salvo excepciones como la del volcán Hudson). A partir del Plioceno, y particularmente durante el Pleistoceno y Holoceno, la actividad basáltica de retroarco cumplió un rol fundamental en la región extraandina del sur de Mendoza y norte de Neuquén que incluye a Payunia (Ramos, 1992, Rovere, 2005) por el intenso volcanismo que ha producido el desarrollo de coladas de gran magnitud y extensión regional (Pasquaré et al., 2004). Estas características permiten inferir que el proceso de erosión y transporte más efectivo en este ámbito ha de haber sido el fluvial.
Los rasgos contrastantes entre diferentes regiones fueron sin duda determinantes en la composición de las secuencias estratigráficas de distintas áreas extracordilleranas, así como podrían mostrar diferencias verticales dentro de una misma secuencia.
TRANSPORTE DE SEDIMENTOS
La transferencia de los productos volcánicos desde sus áreas de origen hacia las llanuras y mesetas extracordilleranas, y a partir de allí hacia las regiones costeras, fue consecuencia del efecto combinado del transporte directo por diversos agentes continentales, a los que se sumó la erosión marina cuando quedaron expuestos en el litoral, de donde pasaron a la plataforma adyacente en una serie de sucesivos retransportes (Zárate y Blasi, 1990 y 1993). Haciendo una síntesis de las conclusiones de diversos autores, particularmente los recién mencionados, puede decirse que dos procesos principales han intervenido para que los productos de la actividad volcánica fueran llevados fuera de sus regiones de origen: 1º) el ciclo sedimentario que se inicia a través de la denudación (cuya intensidad depende del clima y de la altura sobre el nivel del mar) mediante la acción erosiva eólica, fluvial y glacifluvial con el posterior transporte a través de sucesivas etapas y finalmente la depositación de los productos resultantes, y 2º) el transporte aéreo de cenizas volcánicas con la ulterior lluvia de cenizas que aportó materiales directamente desde los centros de emisión a las secuencias sedimentarias.
APORTE DE SEDIMENTOS A TRAVÉS DEL CICLO SEDIMENTARIO
El ciclo sedimentario estuvo sujeto durante el Neogeno a condiciones climáticas cambiantes aunque en general dominaron en el Plio-Pleistoceno períodos más fríos, secos y ventosos que los que imperan en la actualidad, aún con probable desplazamiento de las características patagónicas hacia la región pampeana durante las épocas glaciales (Teruggi, 1957, Heusser, 1989, Clapperton, 1993, Zárate y Blasi, 1993, Iriondo y García, 1993, Iriondo, 1997).
Acción eólica
La actividad eólica constituyó el principal agente de deflación y transporte en la región pampeano-patagónica, la cual estuvo dominada por vientos del oeste y suroeste resultantes del modelo de circulación atmosférica condicionado por el flujo de vientos derivados del Anticiclón del Pacífico Sur (Clapperton, 1993, Iriondo, 1997). Esos vientos no han cambiado de dirección a través del Neogeno (Teruggi, 1957, Zárate y Blasi, 1993, Clapperton, 1993, Iriondo, 1997) aunque podrían haber incrementado en fuerza durante ese período (Heusser, 1989, Zárate y Blasi, 1990, Iriondo, 1997), los que han transportado sedimentos muy finos provenientes de la erosión de los depósitos piroclásticos cordilleranos y extracordilleranos y de los arenosos y loessicos de la región pampeano-patagónica, los cuales a su vez son de carácter alóctono pues son derivados de aquéllos. Según Zárate y Blasi (1991) estos últimos han sido transportados fundamentalmente por saltación y suspensión de corto y largo plazo, en este caso por flujos turbulentos a bajos niveles atmosféricos. No deben dejar de considerarse las diferencias climáticas y morfológicas entre distintas regiones del país, particularmente aquellas que se conjugan para producir mayor intensidad de vientos en la región patagónica que en la pampeana, lo que sin duda interviene, así como debe haberlo hecho también en el pasado, en diferentes capacidades de transporte de sedimentos en cada una de esas regiones.
Acción fluvial
La dinámica fluvial se caracterizó durante el Neogeno por fluctuaciones resultantes de la mayor o menor capacidad de erosión y transporte de los ríos como consecuencia de los cambios de nivel de base asociados con las oscilaciones del nivel del mar así como de modificaciones en los ciclos fluviales por cambios climáticos y morfológicos, estos últimos provocados tanto por actividad volcánica como eólica (Malagnino, 1988, Clapperton, 1993) y también por neotectónica. La intensa actividad volcánica de retroarco que habría ocurrido durante el límite Pleistoceno-Holoceno fue responsable de la formación de enormes coladas de alrededor de 200 km de extensión en el área pampeana al este de la región de Payunia (Pasquaré et al., 2004) las que sin duda debe haber influenciado en importantes cambios en los cursos de los ríos. A su vez, relictos de antiguos cursos fluviales están hoy sepultados por sedimentos eólicos (Malagnino, 1988). Estos casos constituyen ejemplos de los efectos que han de haber provocado indudablemente cambios significativos en los aportes fluviales hacia la región pampeana y norte de Patagonia. También deben considerarse las diferencias regionales tanto en el régimen de precipitaciones como en la componente vertical del nivel de base teniendo en cuenta el desnivel considerablemente variable entre las altas cumbres cordilleranas del centro y sur de la Argentina (más de 4.500 metros), lo cual incide en la variabilidad regional de la energía potencial del transporte de detritos hacia las llanuras adyacentes (Potter, 1986, Clapperton, 1993, Rovere, 2005). Iriondo y Kröhling (1996) consideraron también la variabilidad regional en el volumen sedimentario llevado por los ríos debido a las diferencias en la meteorización física por criogenia entre distintos sectores de la cordillera mendocina. Cabe destacar que el actual sistema de drenaje de las regiones pampeana y patagónica ocupa valles sobredimensionados en relación a las condiciones climáticas presentes, lo que presupone que, más allá de las diferencias regionales, la actividad fluvial en ciertos momentos del pasado fue mayor que la imperante hoy en día (Zárate y Blasi, 1993, Clapperton, 1993, Potter, 1994), habiéndose constituido en un importante agente de erosión y transporte de los depósitos piroclásticos primarios y de sus productos secundarios.
Acción glacifluvial
La acción glacifluvial fue significativa durante épocas glaciales particularmente en las regiones más australes del país cercanas a los centros englazados, favoreciendo la transferencia de sedimentos hacia la franja costera (Clapperton, 1993) dada la estrechez del continente en esa región. La acción directa de los glaciares en las áreas marinas parece haber sido importante a juzgar por los relictos de morenas que se encuentran sumergidas aguas afuera de la costa de Tierra del Fuego (Isla y Schnack, 1995, Mouzo, 2005).
Acción marina
La acción marina se ejerció a través de procesos de erosión-acumulación en la línea de costa cuyo balance dependió de las fluctuaciones del nivel del mar y factores climáticos, aunque el que más favoreció el aporte de sedimentos al medio marino fue la erosión costera a la manera ejemplificada por Isla y Cortizo (2005), la que dominó durante las etapas transgresivas a través del retroceso progresivo de la línea de costa por el proceso de “acantilamiento” (Parker y Violante, 1982, Parker et al., 1999, Violante y Parker, 2000 y 2004), que transfirió a la plataforma enormes cantidades de sedimentos que pasaron a formar parte de los depósitos relícticos y palimpsésticos.
CENIZAS VOLCÁNICAS
Las lluvias de cenizas representaron, según algunos autores (Teruggi, 1954, Mazzoni y Destéfano, 1992) un significativo aporte de sedimentos a las secuencias estratigráficas de las llanuras argentinas, aunque otros (Zárate y Blasi, 1990 y 1993, Iriondo, 1997) minimizan esa posibilidad. De cualquier manera es destacable que además de ser esos materiales un componente mayoritario disperso en la masa de gran parte de los depósitos, es común encontrar también intercalaciones de niveles cineríticos formados exclusivamente por vidrio volcánico fresco muy probablemente resultantes de la ocurrencia de eventos volcánicos particulares, seguramente de carácter catastrófico.
El aspecto importante a considerar es el transporte de las cenizas volcánicas. Estos materiales estuvieron sujetos a diferentes modos de dispersión dependiendo de la explosividad (VEI) y de la altura que alcanzaron después de la erupción. Una vez eyectadas, las cenizas pudieron llegar a niveles tanto por debajo como por encima de la tropopausa y ser transportadas de acuerdo a cómo fueron incorporadas a la circulación atmosférica, lo que incidió en la dirección de su trayectoria, en el tiempo que permanecieron en suspensión y en la distancia de transporte, dependiendo de estos factores el sitio final donde fueron depositadas. Al respecto es importante mencionar el caso de muchas erupciones ácidas (explosivas y violentas) típicas del noroeste argentino (Rovere, 2005) las que debido a su VEI relativamente alto han desarrollado nubes de cenizas que permanecieron en suspensión durante períodos prolongados a nivel estratosférico -donde predomina un sistema de circulación atmosférica no convectiva y ligeramente turbulenta que no está en conexión directa con el sistema de vientos de la tropósfera, de manera que la dirección de circulación allí no necesariamente coincide con la de los vientos que afectan la superficie de la tierra (“clima”) (Blong, 1984)-, produciendo de esta manera lluvias de cenizas a distancias muy grandes de los centros de emisión y en direcciones independientes de aquellas influenciadas por los vientos de superficie. También debe considerarse la variabilidad estacional en las direcciones de los vientos troposféricos que incide en la posibilidad de que nubes de cenizas resultantes de eventos volcánicos cortos (catastróficos, de horas o días de duración) puedan haber sido influenciadas por vientos no prevalecientes y aún por períodos sin viento, de tal manera que su sitio final de depositación no necesariamente debe responder a la dirección de los vientos dominantes. Clapperton (1993) menciona la importancia que parecen haber tenido los vientos del norte transportando materiales desde la región del Altiplano-Puna hacia la llanura pampeana.
En consecuencia, teniendo en cuenta la variabilidad regional y temporal en la actividad volcánica, y aún considerando las indudables mezclas de materiales de diferentes orígenes, las características composicionales de las secuencias estratigráficas de las regiones pampeana, patagónica y plataforma submarina pueden contener valiosa información relativa a las áreas de aporte, a la ocurrencia de eventos volcánicos particulares y a aspectos paleoclimáticos como la dirección de los vientos o la circulación atmosférica al momento de la depositación.
PROCESOS SEDIMENTARIOS EN RELACIÓN A LAS VARIACIONES DEL NIVEL DEL MAR
En el Cuaternario, los procesos de transporte de sedimentos han actuado durante períodos alternantes de nivel del mar alto y bajo. En el caso de estos últimos -que significaron una gran extensión de las regiones subaéreas en lo que actualmente es la plataforma submarina- los sedimentos llevados por los diversos agentes han sido depositados directamente sobre los terrenos entonces emergidos que hoy forman parte de la plataforma, de manera que el retrabajo marino ejercido durante las transgresiones subsiguientes los ha incorporado a los actuales sedimentos relictos. Zárate y Blasi (1990) ya habían mencionado la acción de procesos de deflación eólica de los materiales del río Colorado en los tramos más distales de su curso en épocas pasadas cuando fluía por lo que es hoy la plataforma submarina. Con respecto particularmente a la energía potencial del transporte de detritos favorecida por el desnivel topográfico entre las altas cumbres cordilleranas y el océano, debe tenerse en cuenta que las fluctuaciones relativas del nivel del mar, si se considera que en esta región estuvieron en el orden de por lo menos 105 m (Guilderson et al., 2000, Violante y Parker, 2000 y 2004) han aumentado aquel desnivel en ese orden de magnitud durante los estadíos de nivel del mar bajo, con el consiguiente incremento en la dinámica fluvial y el transporte de sedimentos.
CONCLUSIONES
Considerando la composición dominantemente volcanoclástica de los sedimentos de la plataforma submarina y de las secuencias del Neogeno de la Pampa y Patagonia, es evidente que el conocimiento del comportamiento y productos de la actividad volcánica en la Cordillera de Los Andes y regiones extraandinas durante ese período, así como su variabilidad temporal y espacial, constituye un aspecto esencial para comprender el origen de aquéllos e interpretar las diferencias mineralógicas que parecen insinuarse entre distintas áreas de llanura, litorales y de plataforma. Tal estudio comparativo entre volcanismo -particularmente su variabilidad y condicionamiento tectónico- y depósitos marinos, con la implicancia que ello tiene en las modificaciones morfológicas producidas y en los modos de acción de los agentes de transporte que incidieron en las características de las secuencias sedimentarias resultantes depositadas en las regiones intermedias, no ha sido adecuadamente abordado hasta el presente en Argentina. Sin embargo existe una vinculación estrecha que debe comenzar a estudiarse con el adecuado detalle, lo que en consecuencia constituye una nueva línea de investigación de gran significación en el campo de los procesos y registros sedimentarios del Neogeno particularmente para interpretar más cabalmente la secuencia sedimentaria Pampeana.
REFERENCIAS
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International Conference. MINERAL DEPOSITS OF CONTINENTAL SHELVES and IGCP - 464 CONTINENTAL SHELVES DURING THE LAST GLACIAL CICLE - FITH (FINAL) ANNUAL CONFERENCE. St. Petersburg, Russia, May 30 - June 5, 2005
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PALEOGEOGRAPHICAL AND STRATIGRAPHICAL CONSTRAINTS BETWEEN THE SOUTHERN ANDES AND THE CONTINENTAL SHELF, ARGENTINA: VOLCANIC CONSIDERATIONS
Elizabeth Ivonne Rovere
SEGEMAR, Servicio Geológico y Minero Argentino (Delegación Mendoza), Geología Regional.
Av. España 1419, (5500) Mendoza, Argentina. E-mail: ellierovere@yahoo.com.ar
Tectonism and volcanism associated to the western collision margin of South America, as well as climate, have been the fundamental variables that intervened in the modeling of the landscape during the Neogene and conditioned denudational processes and sedimentation in the Andes cordillera valleys, extra-Andean plains and continental shelves, so resulting in its present geographical, morphological and stratigraphical configuration.
In Argentina, located in the narrowest part of the continent, where its coastal regions (bordering the southwestern Atlantic Ocean) are 200 to 1000 km away from the Andes, several factors, like the progressive reducing in width towards the south as well as the dry climate that prevails in Patagonia, particularly coincided to imprint the littoral and submarine areas with some “Andean” characteristics [6], mainly those related to the presence of volcanic products.
Sedimentary processes that acted during the Neogene across Argentina between the Andes cordillera and the shelf left a succession of deposits either of primary or reworked character ([9] and others compiled by [10] ), whose study allows to reconstruct several aspects related to the processes that occurred throughout the entire sedimentary cycle.
Those stratigraphic sequences, which extend over the Argentine plains and coasts as well as in the subsurface of the continental shelf, are made up of loessic to sandy continental (eolian, fluvial and lacustrine) sediments that constitute a unit call “Pampeano” (Pampean sediments), which gradually change into littoral and shallow marine deposits in the subsurface of the coastal plains and shelf ( [10] and references there cited).
One of the most relevant characteristic of these deposits is that at least 60 or 70% of its mineralogical content is represented by a suite of volcanic-pyroclastic components, particularly shards and volcanic rock fragments of variable composition, originated in the Andean region. Its study (see compilation in [10] ) yielded to many considerations mainly based on its petrographic, sedimentary and structural aspects which concluded in several interpretations regarding on its ways of transport, paleoenvironment, climate and, in a broad sense, area of provenance.
However, little has been done up to now in relation to the interpretation of the source areas in terms of volcanic activity, tectonism and orogenesis that influenced sediment production and distribution as well as its implication in the paleorelief modifications. All these factors cannot be underestimated when studying the sedimentary products deposited in the extra-Andean regions included the continental shelf.
The purpose of this contribution is to provide preliminary information about some parameters that had not been previously considered when discussing the origin of the Pampean sediments, and hence this is the first time that they are applied to its study. Particularly, it is stressed the importance of the geological, paleoenvironmental and temporal-spatial variables characterizing the volcanic processes occurred in the source areas, which played a significant role during the Neogene as they participated either as direct contributors of sediments to the extra-Andean sequences or as conditioning factors inducing changes in the plain´s relief and drainage pattern what in turn had a direct consequence on the depositional processes. As the continental shelf sediments resulted from reworking of the Pampean sediments ([9], [10] and references there cited), the knowledge and interpretation of the volcanic variables is essential for its study.
It is necessary to give here a brief introduction to the present tectonic configuration of southwestern South America; particularly Argentina, Chile and southern Bolivia. It is characterized by three major segments resulting from the interaction between the Nazca and South American plates: the two extreme segments (north, between 18º and 27-28º SL, and south, south of 33º30´ SL) are characterized by subduction zones dipping 30º towards the east beneath the continental plate, whereas in the central area (between 27-28º and 33º30´ SL) a low-angle to flat-lying subduction zone is present ( [7], [1] ).
Within-plate seismicity correlates along the cordilleran orogen with the main styles of tectonic deformation in the three segments. The preserved basin stratigraphy is a proxy for the history of vertical motion of the lithosphere surface and thus represents a “tape recording” of the deformation of the lithosphere but of “variable fidelity”.
The northern segment [8] shows an arc volcanism over an extensive high continental plateau (the Altiplano-Puna) which has been thermal and tectonically elevated at an average altitude of 3.7 km. Eastward of this region the Sierras Subandinas (Subandean Range) extend, in which easternmost sector the present tectonically active orogenic front is localized. Volcanism in this segment is mainly acid and explosive with ignimbritic associations, formation of calderas, high eruptive columns (plumes) and ash clouds production.
In the central segment (subhorizontal to low-angle subduction), although there was no volcanic activity during the Neogene (“volcanic gap”), processes of orogenesis and tectonic stacking as well as neotectonic activity had a profound incidence in relief (topographic) changes and detritus deposit formation. Seismicity concentrates in a relatively narrow belt along the western border where the most active (neotectonic) seismic zone, in which the major earthquakes occur. Mendoza and San Juan cities are located within this area. This zone marks the interaction between the late Cenozoic active deformation front of the “thrust and fold belt” and the Sierras Pampeanas (Pampean Range) basement structure located eastward.
The southern segment was characterized by an intense volcanism with lower explosivity and silica contents (<52% SiO2 in average) than the northern segment, what was reflected in the formation of extensive lava plateaux of basaltic composition.
During Neogene, energy variations in volcanic explosive activity through time were significant. Arc volcanism developed during most of Miocene ages along the entire Andes cordillera affecting the three segments, but starting from about 10 million years ago (late Miocene) arc volcanism was restricted to the northern and southern segments, the first one with higher explosivity (major ignimbritic calderas) than the second one.
Back-arc volcanism, located eastward from the present volcanic arc started its activity during the Eocene (southern Patagonia). Northward of the southern segment, major fractures and tectonic control reached its most important volcanic development (Payunia volcanic field) during mostly Pleistocene and Holocene times. Lithological aspects of the mafic and ultramafic components along the Patagonian back-arc as well as its regional variations are presently in revision [4]. During Pleistocene times, back-arc basaltic activity played an important role in the volcanic and volcanoclastic stratigraphy of most of the valleys and plains of Argentina.
Recent studies [5] emphasize the importance of the back-arc Pleistocene-Holocene volcanism in the Payunia volcanic field, located in the northernmost part of the Patagonian extra-Andes (36º30´ SL), which has very particular characteristics given by the development of anomally extensive basaltic lava flows, some extended for over 200 km eastward.
The relationship between explosivity and silica content in the magmatic composition of the volcanoes and the measurement of its magnitude (VEI, Volcanic Explosivity Index) gives an idea of the geochemistry of the magma as well as its temperature, viscosity, volatile content and pressure, what is reflected in the altitude reached by the eruptive column. It is important in very explosive and highly tephra-producing volcanoes, as inducer of some climatic changes that could eventually influence sedimentary processes in the extra-Andean regions.
It is very important to stress the compositional differences given by the predominance of acid, siliceous, rhyolitic to dacitic shards produced by explosive volcanism in the northern segment that have been incorporated to the atmosphere and transported as ash clouds with the consequent ash fall, in contrast with the predominance of basic, low silica, basaltic products erupted mainly as lava flows (effusive activity) in the southern segment which have been later mainly subjected to deflation and erosion with consequent eolian and/or fluvial transport. These very significant differences had surely influenced the accumulation of different products, compositionally speaking, in the northern and southern areas of deposition of the Pampean sediments. In relation to this, geochemical signals of the magmatic arc volcanoes are different and characteristic for each volcano [3], and particularly for volcanic centers in the southern arc and backarc Andes [2].
Changes in morphology due to tectonism, spreading of lava flows and deposition of products of volcanic activity have also provoked modifications in the drainage network, what in turn also influenced deposition of the Pampean sediments. Besides, morphological variations expressed in terms of the altitudinal differences of the Andes with latitude (summit altitudes decrease almost 4,000 m along the southern segment), induced regional variability in the capacity of rivers to transport detritus.
Once the products of the volcanic activity were released and became subjected to the sedimentary cycle, aspects proper of both the climatic fluctuations and the transporting agents held to influence its deposition [10]. The main rivers that run through the argentine plains didn´t have the same morphological pattern and activity during the Neogene than that they have today, as a greater fluvial action (i.e. increased sediment transport) occurred in the past according to the observed disproportion between the relative small size of the present rivers and the large valleys that they occupy. Regarding eolian activity, it was subjected during the Neogene to predominant strong winds from the west and southwest, although regional variability, changes in time as a result of the latitudinal extension of the extra-Andean regions and changes in winds intensity accompanying the fluctuation of glacial and interglacial periods also took place. It must be also considered the effect of seasonal changes in wind direction which provoked that the products of short-duration volcanic events could have been influenced by not prevailing winds or even by not-windy periods, so being dispersed and deposited in different locations other that those of frequent sedimentation, such as some examples of influence of seasonally strong northerly winds that introduced sediments from the Altiplano-Puna in the Pampean loess sequences [2].
It is evident that these shortly mentioned tectonic and volcanic factors have been of fundamental importance in conditioning climatic, morphological and dynamic aspects that influenced the sedimentary processes which acted during the Neogene from the Andes to the coastal areas. On this basis, it is remarkable that interpreting the provenance of the sediments that constitute the coastal and submarine areas of the continental shelf of Argentina would be impossible without the knowledge of the basic factors that regulate the delivery of sediments from its source areas, particularly the spatial and temporal distribution of volcanic episodes.
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10. Violante, R.A. and Rovere, E.I., 2005. Influence of Neogene volcanic activity in the composition of Continental Shelf sediments, Argentina. 5th. Annual Conference Project IGCP 464, St. Petesburgh, Russia (this volume).
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International Conference. MINERAL DEPOSITS OF CONTINENTAL SHELVES and IGCP - 464 CONTINENTAL SHELVES DURING THE LAST GLACIAL CICLE - FITH (FINAL) ANNUAL CONFERENCE. St. Petersburg, Russia, May 30 - June 5, 2005
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INFLUENCE OF NEOGENE VOLCANIC ACTIVITY IN THE COMPOSITION OF CONTINENTAL SHELF SEDIMENTS, ARGENTINA
Roberto Antonio Violante (1) and Elizabeth Ivonne Rovere (2)
(1)Servicio de Hidrografía Naval, Departamento Oceanografía, División Geología y Geofísica Marina.
(2)SEGEMAR, Servicio Geológico y Minero Argentino (Delegación Mendoza), Geología Regional.
The continental shelf of Argentina is covered by a recent, terrigenous, silicoclastic sediment blanket mainly composed of bioclastic, fine to medium grained sands, that resulted from reworking of the substratum by littoral processes during successive shoreline migrations occurred in response to the Quaternary sea-level fluctuations, particularly the post-LGM transgression. Hence, the sandy mantle exhibits a relictic to palimpsestic character [8, 9].
The substratum that supplied the materials for the shelf deposits is made up of late Neogene (Pliocene to Holocene) continental, littoral and shallow marine sediments that constitute the upper part of the stratigraphic sequences that are vastly distributed over the Pampas plains (central Argentina), the Patagonia plateaus (southern Argentina) and the adjacent continental shelf with an average thickness of 30-40 m, outcropping along most of the littoral region.
As a consequence, the compositional character of the shelf sediments reproduces that of the substratum. Both, the shelf sediments [2, 7] and the late Neogene sedimentary sequences of the Pampas [4, 7, 10, among others not cited here] are composed of a mineralogical assemblage of volcanic-pyroclastic origin where predominant components are fragments of volcanic rocks represented by rhyolitic clasts with felsitic textures as well as basaltic and andesitic fragments, acid tuffs, volcanic glass, quartz and plagioclases with minor amounts of amphibols, pyroxenes, opaques and other accessory minerals. According to these characteristics, Late Pleistocene and Holocene sediments outcropping in the region have been classified as “volcanoclastic sandy silts” [10].
The described mineralogical composition is the result of the intense volcanism occurred in the Andes during the Neogene, which was responsible for the geological constitution –represented by predominance of volcanic rocks, mainly andesites, basalts, rhyolites and tuffs- of extensive surface and subsurface areas of Argentina, particularly the Andes cordillera and parts of Patagonia (it must also be considered the contribution of Mesozoic volcanism to those regions). These volcanic rocks are partially covered in the extra-Andean regions by the above mentioned late Neogene sedimentary sequences.
The Neogene Andean volcanic products have been transported outside its source areas towards the extra-Andean regions by two main processes: 1) the normal sedimentary cycle (erosion-transport-deposition, that followed denudation whose intensity depended on the climate and height of land), characterized by eolian activity as the predominant agent as well as by fluvial and glaciofluvial agents, and 2) transport of volcanic ash and the consequent ash fall that supplied materials directly from the source area (emission point) to the sedimentary sequences. Successive stages of sediment reworking from the continent to the coasts and shelf areas impressed to the bulk of the deposits (both continental and submarine) a polycyclic character.
1) Processes that supplied sediments through the sedimentary cycle can be synthesized as follows:
a) Eolian activity was the main agent of sediment deflation, transport and deposition. It was characterized by predominance of winds blowing from the west and southwest resulting from the pattern of airmasses circulation mainly conditioned by the “barrier effect” of the Andes to the strong westerly airflow driven by the South Pacific Anticyclone [1, 4]. Westerlies have not changed in the main direction throughout the Neogene [4, 7, 10] although they could have experienced some intensification during glacial periods [3, 4]. These winds transported very fine particles and grains that had been eroded from both the pyroclastic deposits from the Andes and the sandy and loessic deposits from the pampean-patagonian regions, which in turn are also allochtonous sediments that had been previously derived from the pyroclastic deposits. Most of these processes occurred under drier, cooler and windier climatic conditions than those prevailing at the present times [1, 3, 4, 7, 10].
b) Fluvial activity is a second-importance process of sediment transport in the area. Fluvial dynamic experienced fluctuations during the Neogene due to the changing capacity to produce erosion, transport and deposition resulting from base-level rise and fall associated to sea-level variations, as well as a result of modifications in fluvial cycles due to climatic and morphological changes, the latest ones induced either by volcanic or eolian activity [1, 5], and also by recent tectonic activity. It is remarkable that the present drainage system of the Pampas and Patagonia occupies valleys oversized in relation to the present climatic conditions, what suggests that a much greater fluvial action had occurred in the past [1, 4, 10] with the consequent increasing in energy. Also, regional differences in fluvial activity with variable capacities for transporting sediments must be considered, which are the consequence of the southward decreasing in the height of the Andes cordillera that provokes a gradual change in the altitude of the river headstreams and hence in the vertical component of the base level.
c) Sediment supply by glaciofluvial processes was significant during glacial times, particularly in the southernmost areas of the country located closer to the glaciated areas, so inducing transference of sediments even to the continental shelf as a result of the narrowness of the continent in that region.
2) Ash fall represented a significant sediment supply to the Neogene stratigraphic sequences of the plains of central Argentina, in such a way that those materials constitute a major component in their bulk composition [4, 7, 10], frequently as cineritic layers interbedded in the sequences that are exclussively formed by fresh volcanic glass representing the occurrence of a particular and probable catastrophic volcanic event. However, there are two aspects that have not been conveniently considered in the literature: the geological differences in the regional volcanic activity and the transport processes of volcanic ashes.
a) Neogene volcanism shows distinct characteristics in the eruptive activity along the Andes cordillera [6] in terms of composition and intensity of explosivity (measured in function of the Volcanic Explosivity Index -VEI-). A preliminary description of those differences (explained in more detail by Rovere, this volume [6]) reveals that, in the territory of Argentina, the northern Andean regions (north of 27-28º SL) are mainly characterized by predominance of more violent eruptions, compositionally acid, that produce large amounts of ashes and tefras that can be transported very far from its source areas by the atmospheric circulation processes, whereas the southern Andes region (south of 33º30´SL) is mainly characterized by less violent eruptions, compositionally more basic, with predominance of pyroclastic flows rather than ash and tefra production characteristic of the northern Andes. A “volcanic gap” is present in the region in between the northern and southern areas. It must also be considered the differences between the arc volcanism along the Main Andes cordillera (Cordillera Principal) and the backarc volcanism in the adjacent extra-Andean region south of 33º30’ SL [6]. It is evident that distinct volcanic products resulting from these characteristics should undoubtedly be a decisive factor in the composition of different parts of the stratigraphic sequences of the extra-Andean region.
b) Volcanic ashes have been subjected to different dispersal patterns depending on the VEI and the altitude that they reached after the eruptions. Once ejected, the ash particles could reach altitudes either below or above the tropopause and be dispersed in different ways according to how they were incorporated to the atmospheric circulation pattern, what affected the dispersion path, the time that they spent in suspension and the distance of transport, that is the place where they finally were deposited. In relation to this it is important to consider the case of some high silica content (explosive) eruptions characteristic of Northwestern Argentina [6], which due to its relatively high VEI should have developed ash clouds that remained in suspension during prolonged periods at stratospheric level -where a non-convective, sometimes slightly turbulent circulation system predominates which is not directly connected to the wind pattern in the troposphere, in such a way that it doesn't necessarily coincide with the direction of the tropospheric winds that affect the earth surface (weather)- so producing ash falls at very long distances from the emission points in any direction independent from the influence of the regional prevailing winds. It must also be considered the seasonal variability in tropospheric winds directions what has an effect on the possibility that an ash cloud resulting from a short (hours to days), catastrophic event, could have been influenced by not prevailing winds and even by not windy periods [1, 6], in such a way that the final place of deposition doesn't necessarily respond to that of the dominant winds.
As a consequence, and considering the above mentioned regional variability in volcanic activity, the compositional characteristics of the pampean, patagonian and continental shelf stratigraphic sequences may contain valuable volcanic and paleoclimatic information that could then reveal not only the provenance areas but also the wind direction or atmospheric circulation patterns at the moment of deposition.
Having into account that during the Quaternary the different processes of sediment transport have acted during periods of alternating high and low sea-level, in this last case –that resulted in a significant extension of the subaerial areas in what is today the continental shelf- the sediments had also been directly deposited on those regions in such a way that the reworking by wave action occurred during the subsequent transgressions has incorporated them to the present relictic deposits. Also, the vertical component of the sea-level drop during glacial times (exceeding 100 m for the LGM regressive event in the Argentine continental shelf [9]) must have had very important consequences in the hydrology and sediment dynamic as well as in changes in intensity of denudation, particularly for the low-gradient rivers of the Pampas and Patagonia, due to the significant fall in base-level.
It is evident that the knowledge of the behaviour and products of the Neogene volcanic activity in the Andes, as well as its temporal and spatial variability, constitutes an essential aspect to be considered for better understanding of the composition and origin of coastal and marine sediments in Argentina, and for the interpretation of the eventual mineralogical differences or similarities that could be found along the coasts and shelf or in the stratigraphic sequences.
Such a comparative study between volcanism and marine deposits has not been adequately approached and considered up to now in Argentina, perhaps as a result of the very long distance existing between the volcanic areas and the coasts (at least 200 to 1000 km) what traditionally discouraged every intent of correlation. However, there is a close correspondence that deserves to be analyzed more exhaustively so as to focus the necessary efforts on the subject, what constitutes a new and significant objective for future research in the field of Neogene processes and sedimentary records in Argentina.
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10. Zárate, M. and Blasi, A., 1993. Late Pleistocene-Holocene eolian deposits of the Southern Buenos Aires Province, Argentina. A preliminary model. Quaternary International, 17: 15-20
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Un día muy lejano, el dios sin
nombre se hizo la reflexión de
que debía crear un mundo.
Tenía la tierra, el agua y el
fuego y eso le bastaba para
dar forma a cualquier cosa
que deseara formar.
Así lo hizo, creando tres planos
que componían un único Universo.
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 El volcán presentó un recrudecimiento
en su proceso eruptivo que obligó a
la evacuación de unos 250 habitantes que en las últimas semanas habían regresado a la localidad de Chaiten.
La columna de cenizas ascendió en forma considerable y afectó primeramente a la ciudad chilena de Futaleufú, que cerca del mediodía
del 19/02/09 quedó a oscuras,
debido a la gran presencia de cenizas.
Mas información en "Novedades" |
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Durante la primer semana de febrero
de 2009, un equipo representante
de GEVAS visitó la localidad chilena de Chaitén con el objetivo de recabar información sobre la acción de la actividad volcánica del Vn. Chaitén y
su área de influencia.
Más información en GEVAS
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Consulta en "Novedades" el
seguimiento de las erupciones
del Volcán Chaiten y el Llaima |
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GeovolcAN ha participado de la Asamblea General de la Asociación Internacional de Volcalonogía y
Química del Interior de la Tierra,
en Reykjavík, Islandia, presentando
trabajos sobre la problemática de
las erupciones volcánicas que
están afectando al territorio
argentino.
Mas informacion en "IAVCEI 2008". |
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