Rapid growth and catastrophic destruction events of Planchón Volcano, Southern Andes

Abstract

During the Late Pleistocene-to-Holocene, the mafic Planchón volcano (35.2 °S, Southern Andes) experienced two important destructive events: a sector collapse to the west and a multiphase explosive eruption transforming the east summit area. We provide new field and laboratory evidence, including geochemical, geochronologic, and geological-morphological analysis, to reconstruct the evolution, triggering mechanisms, and physical parameters of these events. The lateral collapse (48 ka BP) was mainly predisposed by a tectonically westward-inclined substratum and rapid edifice growth rates (0.3–0.48 km3 ka−1). The resulting Planchón-Teno debris avalanche became valley-confined traveling at c. 260 km h−1 up to 95 km distance and forming an 8.6 ± 1.3 km3 deposit. The resulting 4.1 km wide amphitheater was later destroyed at c. 7 ka BP by the multiphase Valenzuela phreatomagmatic eruptions, forming a c. 2.5 km diameter caldera. The case of the Planchón volcano warns that rapidly growing mafic volcanoes imply a substantial catastrophic hazard increase for the surrounding areas.

El volcán Planchón (35,2 °S, Andes sur) experimentó dos importantes eventos destructivos durante el Pleistoceno TardíoHoloceno: un colapso sectorial hacia el oeste y una erupción explosiva multifásica que transformó la zona sumital oriental. Aportamos nuevas evidencias de campo y laboratorio (análisis geoquímicos, geocronológicos y geológico-morfológicos) para reconstruir la evolución de estos eventos, sus mecanismos desencadenantes y parámetros físicos. El colapso lateral (~48 ka AP) estuvo condicionado principalmente por un sustrato tectónicamente inclinado hacia el oeste y rápidas tasas de construcción del edificio (0,3–0,48 km3 ka−1 ). La avalancha de escombros resultante (Planchón-Teno) se confinó en el valle, viajando a unos 260 km h−1 hasta una distancia de 95 km y formando un depósito de 8.6 ± 1.3 km3 . El anfiteatro resultante, de 4,1 km de ancho, fue destruido hace ca. 7 ka BP, con las erupciones freatomagmáticas multifásicas de Valenzuela, formando una caldera de ca. 2,5 km de diámetro. Los volcanes máficos de rápido crecimiento, como el Planchón, pueden aumentar sustancialmente el peligro catastrófico para las zonas circundantes.