Volcanismo explosivo submarino/subaéreo Plioceno en la isla James Ross, Antártida

Abstract

El volcanismo subácueo puede desarrollarse tanto de una manera efusiva como explosiva. Si bien el peso de la columna de agua condiciona el desarrollo de columnas eruptivas y la dinámica eruptiva, recientemente se han reconocido erupciones submarinas explosivas a profundidades de hasta 1000 m bnm. Las islas volcánicas emergentes han cobrado interés especialmente con las observaciones de erupciones en las islas de Nishinoshima y Surtsey. En este trabajo presentamos la descripción y el análisis de facies de un cono piroclástico, ubicado en la isla James Ross (IJR, ~64ºS, 58ºO, este de la Península Antártica).La IJR está formada por un posible volcán en escudo cubierto por el casquete glacial del Monte Haddington. La isla presenta una profusa actividad volcánica desde el Mioceno. Las rocas volcánicas apoyan sobre sedimentitas Cretácicas marinas, y fueron agrupadas en el Grupo Volcánico James Ross Island. El volcanismo es basáltico alcalino, relacionado a erupciones submarinas, intraglaciales, o subaéreas, asociados a niveles de diamictitas, intercalados. Son comunes los deltas de lava, formados cuando lavas subaéreas ingresan en el mar u otro cuerpo de agua. Además, presenta conos de tobas, formados por erupciones explosivas hidromagmáticas. Uno de estos conos, denominado Cerro Domo (CD), foco del presente trabajo, se ubica en el sector noroeste de la isla, y fue datado entre 2,62 (Ar/Ar en diques) y 3,16 Ma (87Sr/86Sr en bivalvos en depósitos piroclásticos).El CD tiene una altura sobre su base de ~530 m, con una base de 3.5 km en su eje mayor. Los trabajos de campo fueron realizados durante el verano del 2022, identificándose 27 facies de depósitos clásticos, y una de cuerpos intrusivos (diques, filones). Los clastos juveniles corresponden casi en su totalidad a escorias basálticas taquilíticas no palagonitizadas. Los clastos mayores suelen tener morfología de bombas coliflor. También presenta, en un porcentaje escaso aunque ampliamente distribuidos, clastos de pómez gris claro y escasos clastos juveniles mixtos de aspecto bandeado, con partes de escoria negra y de pómez blancos. El CD presenta una gran variación lateral y vertical de facies, con depósitos dominados por tobas lapilliticas masivas a difusamente estratificadas, con niveles lenticulares delgados de escorias y/o líticos. Además, son comunes niveles de tobas masivas a estratificadas, intercaladas en la secuencia. Se reconocen escasos niveles arenosos epiclásticos con desarrollo de artesas, intercalados entre los depósitos de corrientes piroclásticas. La parte superior del cono está dominada por depósitos masivos y clasto sostén, formados por escorias de tamaño lapilli a bloque. Una característica común en estos depósitos, es la falta de ceniza fina en la matriz, esperable en depósitos subácueos (por lixiviación en la columna eruptiva o en la corriente piroclástica). El cambio de pendiente y de facies en la parte cuspidal del cono, sugieren que corresponden a depósitos de caída subaérea. De esta forma, la mayor parte del cono habría sido construida por debajo del nivel del mar, a partir de corrientes piroclásticas submarinas, emergiendo durante las últimas etapas de la erupción.