Estructura del basamento y su posible relación con la actividad holocena del volcán Antuco, Región del BioBío.

Abstract

El Volcán Antuco está ubicado en la Región del Biobío, en la Zona Volcánica Sur Central de Chile, a los 37,5°S. Se eleva 2.979 m s.n.m., y corresponde a un estratovolcán mixto y compuesto, cuya actividad se inició hace 150.000 años (Martínez et al., 2017). Su composición es exclusivamente basáltica desde los 17.000 años y, en conjunto con el Volcán Sierra Velluda (Pleistoceno Inferior), constituyen el grupo volcánico Antuco-Sierra Velluda. El basamento sobre el cual se genera el volcanismo cuaternario del Volcán Antuco se compone de las formaciones Curamallín (Mioceno Inferior-Medio), Trapa-Trapa (Mioceno Medio-Superior) y Cola de Zorro (Plioceno-Pleistoceno). Las dos primeras de encuentran estratificadas y plegadas, debido a la inversión de la cuenca en la que fueron depositadas (Cuenca de Curamallín) (Niemeyer y Muñoz, 1983). Sobre este basamento se realiza un levantamiento geológico-estructural, con toma de datos de fallas y diques en puntos de interés previamente definidos. Éstos son sometidos a un análisis cinemático (software Faultkin (Marret y Allmendinger, 1990)) y dinámico (software MIM (Yamaji, 2000)). En primer lugar se hace de forma separada en sitios estructurales, definidos en este trabajo como áreas geográficamente restringidas donde hubo toma de datos, para luego realizarlo de forma regional, integrando todas las medidas estructurales. El mecanismo focal (pelota de playa) que resulta del análisis cinemático se considera válido según la distribución homogénea de los ejes P y T, que corresponden a la dirección de acortamiento y alargamiento máximo, respectivamente, de la deformación. Por su parte, los resultados del análisis dinámico son evaluados en cuanto a la orientación de los esfuerzos principales σ1 y σ3, y la razón de esfuerzos (stress ratio) Φ = (σ2-σ3)/(σ1-σ3); (0≤Φ≤1). Además se realiza un estudio estadístico de la dirección predominante de las estructuras (Dips 5.1- Rockscience inc). Se definen 5 sitios estructurales: Polcura (normal NE-SW; σ1 NE-SW subvertical; σ3 NW-SE horizontal; Φ 0,4-tensional), La Cortina (inversa NS; σ1 EW horizontal; σ3 NS subhorizontal; Φ 0,2-compresional), Sierra Velluda (diques NE-SE), Anticlinal Curamallín (inversa NS; σ1 EW horizontal; σ3 NS subhorizontal; Φ 0,4-compresional) y Paso Pichachén (normal NE-SW; σ1 NS subvertical; σ3 EW horizontal; Φ 0,5-tensional). El análisis cinemático y dinámico regional revela heterogeneidad en la deformación del área. Los resultados de este trabajo, sumado a los estudios hechos por autores previos (Morabito y Folguera, 2005; Melnick et al., 2006a; Arancibia et al., 2009; Radic, 2010), han permitido construir un modelo de dos hemigrábenes de polaridad opuesta con una zona de acomodación NW-SE entre ellos, correspondiente a una debilidad cortical heredada de procesos preandinos. Los volcanes Sierra Velluda y Antuco se disponen de forma transversal a esta estructura, y paralelos a una grieta NE-SW inferida del enjambre de diques NE-SW en las faldas del Volcán Sierra Velluda. El Volcán Antuco se ubica en la intersección de ambas estructuras, las que forman un conducto directo que facilita el ascenso rápido del magma. La geometría de hemigrábenes es el resultado de una deformación extensional que actúa en la zona, y que se manifiesta por fallas normales NE-SW.