Campo volcánico Pali Aike

El campo volcánico Pali Aike cubre una superficie de 4500 kilómetros cuadrados ,[20] y se extiende más de 150 kilómetros de noroeste a sureste.[21] Está formado por una meseta de flujos de lava que tiene hasta 120 metros de grosor (en su alcance noroeste),[13] con un relieve promedio de 20-100 metros.[13] Esta altiplanicie está formada por tablas que contienen depresiones y lagos y cuyos márgenes son pendientes empinadas que acumulan bloques a sus pies.[22] Incluye los restos de centros volcánicos individuales,[23] y algunos cuellos volcánicos situados en la parte central del oeste del campo pueden ser los componentes anteriormente subterráneos de los edificios volcánicos ahora erosionados.[24] Entre estos tapones volcánicos se encuentran los cañados Domeyko, Gay y Philippi Hills, que sobresalen de manera visual de las llanuras circundantes.[25] Las rocas volcánicas estaban emplazadas sobre los sedimentos de la edad terciaria,[26] que fueron alisados ​​por la acción glaciar.[24] Los limos son a menudo inestables y propensos a perder masa y deslizamientos de tierra.[27]

Volcán de la Laguna Azul (Argentina), cráter secundario al oriente del cráter principal

Hay cuatrocientas sesenta y siete fumarolas volcánicas en el campo.[28] Los volcanes monogenéticos se emplazan en la meseta de lava a elevaciones de 110 a 180 metros sobre el nivel del mar e incluyen maars, anillos de toba y conos de escoria.[23] Estos diversos centros se elevan entre 20 y 160 metros sobre el terreno circundante.[14] Los cráteres anidados y los perforados, y los respiraderos de fisura son comunes entre los diversos respiraderos,[29] al igual que los flujos de lava, pero no se investigó demasiado sobre los conos de escoria.[30] Las coladas de lava incrustados en los valles alcanzan longitudes de 8 kilómetros.[27] Los conos volcánicos en Pali Aike incluyen Aymond, Colorado, Dinero, Fell y Negro.[31] El respiradero Cerro del Diablo, un cono volcánico, es el volcán más joven en el campo y ha emitido lava ʻaʻā y pahoehoe,[32] que tienen una apariencia fresca y no cubren el suelo.[31] Los respiraderos fueron el origen de los flujos de lava, que a veces rompieron los mismos.[33] Algunos flujos son más antiguos y están cubiertos de tierra, mientras que los más jóvenes no lo están.[31] Estas corrientes de lava jóvenes también tienen características superficiales que incluyen túneles de lava, hornitos, túmulos y una superficie rugosa.[14] Algunos de estos están muy erosionados, mientras que la parte sureste del campo presenta centros de aspecto fresco,[23] donde forman los «Basaltos del Diablo».[34] Los volcanes individuales se subdividen en tres grupos, que se denominan «U1» (la meseta de lava), «U2» (los centros más antiguos) y «U3» (para los respiraderos más recientes).[30]

Laguna Azul: Laguna situada en la Patagonia argentina, dentro del cráter de un volcán extinto.

Los maars son depresiones en el suelo que están rodeadas por un anillo de sedimento que se eleva por encima del terreno circundante; por lo general, se forman donde el agua congelada o líquida interactúa con el magma ascendente y provoca explosiones.[14][35] En Pali Aike hay alrededor de cien de ellos, con diámetros que van desde los 500 metros hasta los 4000,[21] y conforman la topografía característica del campo volcánico.[6] El suelo periglacial es rico en hielo y agua, lo que podría explicar porqué hay tantos maars en Pali Aike.[14] Notable entre estos cuerpos de agua es la laguna Azul, un lago de cráter que se encuentra dentro de un anillo piroclástico al lado de un cono de escoria. Este maar se formó durante tres etapas en tres cráteres separados y también es la fuente de un flujo de lava.[36][37] Potrok Aike, en comparación, es mucho más grande (diámetro del cráter de 5 kilómetros); su borde es apenas reconocible y parece ser más parecido a un maar.[38] Hay maars adicionales en la parte suroeste del campo que son los denominados «West Maar» y «East Maar»,[39] que contienen los lagos Laguna Salsa y Laguna del Ruido respectivamente,[30] Bismarck,[13] Carlota, Los Flamencos,[14] Laguna Salida/Laguna Ana y Lago Timone.[40]

Varios respiraderos forman varias alineaciones, generalmente a lo largo de las líneas noroeste-sureste y este-noreste-oeste-suroeste;[23] algunos centros más antiguos muestran un patrón norte-sur.[41] Tales alineaciones ocurren cuando las alineaciones locales actúan como un camino para que el magma ascienda a la corteza y controlen no solo la posición de los respiraderos, sino también la forma de los volcanes que se forman encima de los respiraderos.[42] Estas líneas coinciden con el rumbo de la zona de falla de Magallanes-Fagnano y el más antiguo Rift Austral Patagónico.[43] Las fallas dentro del campo han estado activas en el Terciario y en el Holoceno,[44][16] y un foso en la parte suroeste del campo ha desviado los flujos de lava.[44]

El río Gallegos pasa al norte del campo volcánico, mientras que su afluente el río Chico cruza el campo volcánico de suroeste a noreste.[45] El terreno del campo es altamente permeable al agua, que luego forma humedales que atraen a un número de aves y manantiales que se utilizan como fuente de agua.[46] Los maars no son los únicos cuerpos de agua dentro del campo; también existen lagos formados por presas de lava,[47] lagos glaciares y lagos formados por la deflación del viento. Algunas de estas masas de agua se secan a fines del verano, lo que permite que el viento elimine los sedimentos de los lechos de los lagos, lo que se convierte así en el origen de largos campos de dunas.[47] Se ha observado un crecimiento activo de tales rachas de viento en Pali Aike. Las rachas de viento son una ocurrencia poco común en la Tierra;[48] son mucho más comunes en Marte.[49]

Pali Aike es parte del arco posterior patagónico, una zona de lavas de la meseta de la edad cenozoica. Estas lavas de meseta son de basalto alcalino y de basalto toleítico;[20] hawaiite, traquiandesita y traquita están presentes en cantidades más pequeñas.[50] Desde el sur hasta el norte, las lavas de la meseta incluyen Pali Aike en sí, meseta Vizcachas, meseta de la Muerte, gran Meseta Central, meseta Buenos Aires, cerro Pedrero, meseta de Somuncura, pino Hachado y buta Ranquil.[51] Su actividad comenzó hace 16 millones de años, cuando el dorsal de Chile chocó con la fosa de Perú-Chile y, por lo tanto, causó una fisura en la losa subductora y la formación de una ventana de losa debajo de la Patagonia.[42] Otra teoría es que la reversión de losa puede ser el mecanismo por el cual el volcanismo se activa en la región de Pali Aike.[34] Las tendencias de edad del volcanismo se han interpretado como indicar una migración hacia el sur o una de noreste en el caso de la lavas de la meseta,[33] siguiendo el movimiento de la unión triple al norte;[40] en ese caso Pali Aike sería una excepción, probablemente debido a los efectos tectónicos locales.[52] Sin embargo, algunas lavas de meseta más antigua en el norte se formaron en respuesta a un evento de subducción de cresta anterior en el Eoceno y el Palaeoceno.[53]

El arco volcánico andino se encuentra a 300 kilómetros al oeste de Pali Aike,[21] en forma de la zona volcánica austral, una cadena de estratovolcanoes y un campo volcánico (Fueguino), que es el volcán más austral de América del Sur.[54] El campo volcánico de Camusu Aike, fechado en 2.5 a 2,9 millones de años, está a 200 kilómetros al noroeste y el volcán Morro Chico a unos 50 kilómetros al oeste de Pali Aike.[52]

El campo volcánico Pali Aike se compone principalmente de basalto alcalino y basanito,[56] que forman una suite alcalina rica en sodio;[57] se ha encontrado en algunas ocasiones nefelinita y hawaiite.[57][56] La fase fenucleística más importante es la olivina, que también aparece como xenolito;[57] otros minerales incluyen piroxeno, diópsido y plagioclasa. La matriz tiene una composición similar con la adición de auge, feldespato y magnetita y ocasionalmente ilmenita y nefelina.[58] Las rocas Pali Aike típicamente cuentan con xenolitos ultramáficos que contienen auge, dunita, eclogita, granate, harzburgita, lherzolita, peridotita, phlogopite, piroxenita, espinela y wehrlites.[50][57] La composición de estos xenolitos indica que se originaron desde la corteza y el manto.[55] Además, las rocas de Pali Aike contienen inclusiones de fluidos que consisten en dióxido de carbono.[59]

La composición elemental es típica de los basaltos de intraplatos alcalinos.[60] La geoquímica de las rocas Pali Aike se ha interpretado como originaria de la fusión de la peridotita en el manto junto con el fraccionamiento de la olivina y con granate residual; no hay rastro de influencia geoquímica del cinturón volcánico andino adyacente y la zona de subducción asociada.[61] Una litosfera oceánica más antigua que estaba emplazada durante el proterozoico-paleozoico en el área también está involucrado en Magma Génesis.[62] Los diversos índices de isótopos son típicos de los llamados basaltos de arco «cratónico», que están alejados del cinturón volcánico andino y se asemejan a los basaltos de las islas del océano.[63] Se ha discutido el papel del punto de acceso Bouvet en el acceso del Atlántico para su generación.[64]

El zócalo debajo de Pali Aike contiene la cuenca de Magallanes de la edad Jurásica,[20] que se formó durante la ruptura de Gondwana y luego se llenó de rocas volcánicas y sedimentarias.[23] El manto debajo de Pali Aike alcanza los 2 500 millones de años de antigüedad.[65] El macizo parcialmente neoproterozoico Deseado Massif se encuentra al norte de Pali Aike y puede extenderse debajo del campo hasta Tierra del Fuego;[40] No hay evidencia de que exista un zócalo precámbrico en el área de Pali Aike.[55] Durante el oligoceno, una transgresión marina depositó la formación Patagonia,[66] durante los sedimentos fluviales del mioceno formó la formación Santa Cruz.[67] La sedimentación cesó en la región hace 14 millones de años, probablemente porque en ese momento la sombra orográfica de los Andes fue efectiva en el área.[68] En ese momento, la cresta de Chile cortó por primera vez con la zanja de Perú-Chile al oeste de Tierra del Fuego; desde entonces, la zona de colisión ha migrado al norte a la Península de Taitao en Chile occidental.[20]

Las morrenas se encuentran al oeste y al sur del campo volcánico.[69] El área de Pali Aike se glació durante el Pleistoceno Medio, y los glaciares erosionaron los flujos de lava contemporáneos. En parte sobre la base de las fechas de estos flujos de lava, se estableció que la glaciación mayor y más grande (Glaciación Bella Vista) ocurrió hace aproximadamente entre 1.17 y 1.02 millones de años. La última glaciación (Cabo Vírgenes, Río Ciaike y Telken VI-I) fue menos extensa, pero alcanzó el Océano Atlántico en ocasiones. Esta glaciación terminó antes de 760 000 años; no hay evidencia de los últimos glaciares del Último Máximo Glacial.[67]