Le complexe volcanique Altiplano-Puna.

 

Les plus grandes éruptions volcaniques IV.

 

6 – L’éruption explosive du Cerro Galán, situé à l’Est d’Antofagasta de la Sierra, dans une région aride de la province andéenne de Catamarca, au Nord-Ouest de l’Argentine, est datée de 2,2 millions d’années. D’indice d’explosivité volcanique de niveau 8, elle a expulsé 2.000 kilomètres cubes, – certains énonçant seulement 1.050 kilomètres cubes -, d’éjectas, de matériaux pyroclastiques et de magma rhyodacitiques. Formant une caldéira elliptique de 40 kilomètres du Nord au Sud et de 30 kilomètres d’Est en Ouest et l’une des plus belles et des plus apparentes des grandes caldeiras de la Terre, produit un dépôt d’ignimbrite dacitique à rhyodacitique riche en phénocristaux de plagioclase, biotite, quartz et d’oxydes et en sanidine, s’étendant dans un rayon de plus de 100 kilomètres autour de l’édifice volcanique.

Le Galán, – jusqu’aux années 1970 connu sous le nom de Cerro Galán, un massif à multiples sommets de 36 kilométres de diamètre, mais son cratère caldérique identifié à partir de photos satellites, en 1975, a permis son classement dans la catégorie volcans -, est une composante d’un vaste système silicique qui s’est développé entre deux zones de failles et de cisaillement ductile, de plusieurs centaines de kilomètres de long et de plusieurs kilomètres de large, –plus de 10 kilomètres de large pour la faille Diablillos-Cerro Galán -, axées Nord-Sud, qui se sont formées au cours du Néoprotérozoïque, – 1.000 à 542 millions d’années, formation et dislocation du supercontinent Rodinia suivi de celui de la Pannotia -, et du Paléozoïque inférieur, – 542 à 435 millions d’années, formation du supercontinent La Pangée -, puis réactivées durant la période Mésozoïque-Cénozoïque, –Mésozoïque 251 à 65,5 millions d’années, division de la Pangée en deux ensembles continentaux : Laurasia, (Amérique du Nord et Eurasie), et Gondwana, (Amérique du Sud, Afrique, Australie et Antarctique), et Cénozoïque 65 Millions d’années à nos jours -. Cette zone de failles et de cisaillements a connu, du  Paléogène au Pliocène, – 65 à 2,6 millions d’années -,. des flux andésitiques, bréchiques et felsiques desquels affleurent, à des altitudes élevées, des tufs intermédiaires, de type ignimbrite « bouclier » de point chaud, et des roches porphyriques subvolcaniques.

Comme la plupart des grands systèmes siliciques, son histoire est longue et complexe. Le volcanisme dans la province andéenne de Catamarca a commencé il y a environ 25 à 30 millions d’années, – certains se limitent à 15 millions d’années -, avec les éruptions effusives andésitiques et dacitiques de plusieurs volcans composites. Par la suite, l’activité a été à dominante explosive et, au moins, 9 éruptions majeures d’ignimbrite, dont la dernière, après 2 millions d’années de dormance, éjectant 500 à 700 kilomètres cubes de matériaux pyroclastiques et formant une caldeira de 20 kilomètres de long sur 15 de large, se sont produites entre 7 et 4 millions d’années.

La formation de l’actuel chaudron caldeirique, – 2,2 millions d’années -, culminant à 5.000 mètres d’altitude et profond de près de 1.000 mètres, a été suivi, à partir d’un système composite dénommé «  ring fracture », – fracture anneau -, par la résurgence de sa partie centrale plafonnant à une altitude de 5.920 mètres Une épaisseur d’environ 1,2 kilomètre d’ ignimbrite densément soudée armature ce bloc de résurgence. Un petit lac salé de 500 mètres de diamètre, la « Laguna Diamante », une relique d’un lac originellement plus vaste, occupe la partie Sud-Ouest de la caldeira. Des sources chaudes sourdent sur sa marge méridionale, « La Cocha », et septentrionale, « l’Agua Caliente. ».

Des éruptions de cônes de scories mafiques et de laves monogéniques, le long de la faille régionale, d’axe Nord/Sud Ouest d’Antofagasta de la Sierra, ont précédé et suivi la formation de la caldeira. Il est probable que le plus jeune de ces évents satellites ait moins de 10.000 ans. Les laves mafiques de ces évents satellites sont des andésites basaltiques et des andésites. Ces caractéristiques, liées à la tectonique d’extension dans un environnement d’arrière-arc, suggèrent que les ignimbrites, recelant de conséquentes anomalies de plomb, d’argent, de zinc, d’or et de cuivre, soient la représentation profonde et uniforme de la croûte inférieure du Cerro Galán, d’âge Protérozoïque, – 2.500 à 542 millions d’années -, probable.

 

7 – La découverte, grâce aux images satellites, en 1975, de la caldeira de « la Pacana », 60 kilomètres de long sur 35 de large, inscrite dans l’imposant « Altiplano-Puna volcanic complex », 50.000 kilomètres carrés, entre le bassin de l’Atacama et l’Altiplano, empiétant sur la Bolivie, l’Argentine et le Chili, et siège, depuis la fin du Miocène, – 23,03 à 5,332 millions d’années -, vers 10,4 millions d’années, d’intenses épisodes volcaniques ignimbritiques de 4 à 2 millions d’années, fait d’elle la plus grande caldeira encore jamais décrite en Amérique du Sud.

Dans cet « Altiplano-Puna volcanic complex », plusieurs imposantes caldeiras, aux complexes structures imbriquées dans une mégacolossale caldeira, – plus de 400 kilomètres de long sur plus ou moins 200 kilomètres de large -, du Langhien, – 15,97 à 13,65 millions d’années -, comblée par des dizaines de résurgences, – dômes, cônes, cratères -, des épanchements de lave et des déversements pyroclastiques, ont été source d’énormes épanchements d’ignimbrite de répartition suprarégionale au cours de périodes couvrant plusieurs millions d’années, – Pairique 11 millions d’années, Vilama 9 millions d’années, Pastos Grandes de 8 à 5 millions d’années, Panizos de 8 à 7 millions d’années, Guacha de 7 à 4 millions d’années, Coranzuli 7 millions d’années, Coruto 6 millions d’années, La Pacana de 4 à 2 millions d’années, Laguna Colorada 2 millions d’années et Purico 1 million d’années -.

Bien qu’aucune éruption explosive majeure ne se soit produite durant l’Holocène, une activité vulcanienne permanente, ponctuée par de conséquentes coulées laviques siliciques, des résurgences de dômes et des flux pyroclastiques, affecte l’ensemble. Cette activité est interprétée comme des remontées magmatiques mantelliques depuis l’asthénosphère sous-jacente. Des myriades de manifestations géothermiques, – geysers, sources d’eau bouillante, terrasses de frittage et volcans de boue -, sourdent, également, dans toute la région. La plupart d’entre elles sont sans conséquence, mais l’existence de deux grands champs géothermiques actifs, – El Tatio, au Chili, sur le flanc Ouest du complexe volcanique, et Sol de Manana, en Bolivie, au sud de Laguna Colorado -, indique que la province volcanique, dans son ensemble, est toujours en activité.

Ces manifestations géothermiques se produisent sur une superficie d’environ 120 kilomètres carrés à une altitude comprise entre 4.800 et 5.000 mètres. Le champ géothermique Sol de Manana, – 10 kilomètres carrés -, s’y localise. Une zone plus petite se situe au Sud-Ouest du Cerro Apacheta, et une autre au Nord-Ouest d’Huayllajara. Excepté la présence de mudpools, – cratères et piscines de boue -, bouillonnants , elles sont peu différents à celles d’El Tatio. En dehors de la similitude dans la composition des eaux thermales d’El Tatio et de Sol de Manana, deux champs géothermiques à 30 kilomètres l’un de l’autre implantés le long d’une série de failles normales récentes, d’axe Nord-Ouest/Sud-Est, qui s’étendent sur plus de 100 kilomètres, les deux zones sont circonvoisines des systèmes caldériques complexes du « Pastos Grandes », du « Cerro Guacha » et du « Putana », l’un des rares volcans actifs du complexe vulcanien « Altiplano-Puna volcanic complex. » En outre, sur la base de l’emplacement, le caractère et l’intensité des manifestations, il semble probable que les champs de surface sont alimentés, – les fluides chauds étant transportés, suivant la pente régionale, par le long système de failles de direction Nord-Ouest/Sud-Est -, par la géothermie des systèmes hydrothermaux résultant d’une seule nappe aquifère.

La caldeira de La Pacana a été la source de deux déversements majeurs d’ignimbrites au cours des 5,5 derniers millions d’années. La première a été explosive, vers 5/4,5 millions d’années, et a produit la « Toconao ignimbrite », une ignimbrite de cristal rhyolitique, – « crystal-poor rhyolitic ignimbrite » -, en deux phases, l’une au faciès inférieur non soudée et non induré contenant de la ponce abondante, et l’autre au facies supérieur clairement induré, avec un volume estimé à 280 kilomètres cubes. Tout autant explosive, avec émission de nuées ardentes, en a été la seconde, vers 3/2 millions d’années, – certains la quantifiant vers 4/3 millions d’années -, répertoriée « Atana ignimbrite », une ignimbrite riche en cristaux de dacite généralement soudés et montrant divers degrés de dévitrification, avec un volume total de plus ou moins 2500 kilomètres cubes qui a comblé la caldeira et ennoyé, sous des dizaines de mètres d’épaisseur d’éjectas et de cendres, – 30 à 40 mètres -, dans un rayon de plus de 100 kilomètres, la région du Salar d’Atacama.

Suite à la mise en place du « Atana ignimbrite », l’activité volcanique s’est prolongée en créant, vers 1,6 millions d’années, une grande résurgence dômique et, représentation du dégazage du magma atanien, en produisant une série de dômes siliciques, riches en cristaux de dacites semblables à ceux de l’ignimbrite Atana dans leur composition, sur la marge de la dite résurgence et dans les douves de la caldeira. Depuis la Pacana est en dormance mais une étude géologique signale que l’écorce terrestre, sous le complexe vulcanien « Altiplano-Puna volcanic complex » est à peine épaisse de plus ou moins 15/17 kilomètres et elle héberge une chambre magmatique, à moins de 12 kilomètres de profondeur, d’environ 500 kilomètres de long, 30à 40 kilomètres de large et de 20 à 30 kilomètres de haut.

Articles précédents:

Le supervolcan Toba : Vers une possible éruption ? Partie I

Le super-volcan Toba : Vers une possible éruption ? Partie II.

Le super-volcan Toba : Vers une possible éruption ? Partie III.

Le super-volcan Toba : Vers une possible éruption ? Partie IV.

Le super-volcan Toba : Vers une possible éruption ? Partie V.

Le super-volcan Toba : Vers une possible éruption ? Partie VI.

Le super-volcan Toba : Vers une possible éruption ? Partie VII.