The Volcanic Front in Colombia: Segmentation, Recent and Historical Activity   ​

Maria Luisa MONSALVE–BUSTAMANTE

https://doi.org/10.32685/pub.esp.38.2019.03

ISBN impreso obra completa: 978-958-52959-1-9

ISBN digital obra completa: 978-958-52959-6-4

ISBN impreso Vol. 4: 978-958-52959-5-7

ISBN digital Vol. 4: 978-958-52959-9-5

Citation is suggested as: 

Monsalve–Bustamante, M.L. 2020. The volcanic front in Colombia: Segmentation and recent and historical activity. In: Gómez, J. & Pinilla–Pachon, A.O. (editors), The Geology of Colombia, Volume 4 Quaternary. Servicio Geológico Colombiano, Publicaciones Geológicas Especiales 38, p. 97–159. Bogotá. https://doi.org/10.32685/pub.esp.38.2019.03​

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Abstract 

The active volcanic front in Colombia is divided into three main segments: The southern volcanic segment in the Western Cordillera and Inter–Andean Cauca–Patía Valley and the central and northern segments in the Central Cordillera, which are separated by a gap of 265 km. The recent volcanoes of the volcanic front are large polygenetic structures mostly built on the remnants of a Miocene – Pliocene volcanic terrain. The variety of eruptive styles and the composition and distribution of the volcanoes reflect the configuration of the Nazca Plate subducting beneath the continent, the interaction of plates and microplates at the NW corner of South America, and the tectonic structures in the Eastern Panamá Basin generated by the rupture of the Farallón Plate in the Miocene. Compositionally, the magmatic products of these volcanoes correspond to basaltic andesites, andesites, and dacites. Additionally, the most recent products of the volcanoes located in the central volcanic segment and at the ends of the other segments exhibit adakitic signatures and the most explosive behavior, usually of plinian type. The origin of the magmas has been attributed to several processes, including mantle melting, slab fluid–induced metasomatism of the mantle wedge, crustal contamination, magma mixing, and fractional crystallization. However, the processes that occur between the magma source and the lower crust, such as those related to the sizes and locations of magma chambers and the plumbing systems, are poorly understood. In the last 34 years, since the beginning of the systematic study of active volcanoes in 1985 and their continuous monitoring by the Servicio Geológico Colombiano, understanding of the superficial processes, stratigraphy, and eruptive history has progressed. Several of these volcanoes have a record of historical activity, such as Nevado del Ruiz, Puracé, Doña Juana, and Galeras. In recent years, some volcanoes have had eruptive activity, such as Nevado del Ruiz, Galeras, and Nevado del Huila, while others have shown signs of reactivation, such as Cerro Machín, Chiles–Cerro Negro, and Sotará. This chapter compiles the main characteristics of recent volcanism in Colombia in a tectonic context and summarizes the historical volcanic activity in this region.

Keywords: active volcanoes, eruptive chronology, historical activity, andesite–dacite, adakite.

Resumen 

El frente volcánico activo en Colombia se encuentra dividido en tres segmentos principales: el segmento volcánico sur en la cordillera Occidental y el Valle Interandino Cauca–Patía y los segmentos central y norte en la cordillera Central, los cuales están separados por gap de 265 km. Los volcanes recientes que constituyen el frente son grandes estructuras poligenéticas construidas en su mayoría sobre los remanentes de un terreno volcánico del Mioceno–Plioceno. La variedad de estilos eruptivos y la composición y distribución de los volcanes reflejan la configuración de la Placa de Nazca que subduce bajo el continente, la interacción de placas y microplacas en la esquina NW de Suramérica y las estructuras tectónicas de la Cuenca Oriental de Panamá, generadas por la ruptura de la Placa de Farallón en el Mioceno. Composicionalmente, los productos magmáticos de los volcanes que conforman el frente corresponden a andesitas basálticas, andesitas y dacitas. Además, los productos más recientes de los volcanes ubicados en el segmento volcánico central y en los extremos de los otros segmentos exhiben tendencias adakíticas y el comportamiento más explosivo, generalmente con erupciones plinianas. El origen de los magmas se ha explicado como el resultado de varios procesos, incluyendo fusión del manto, metasomatismo de la cuña mantélica inducido por fluidos de la placa que subduce, contaminación cortical, mezcla de magmas y cristalización fraccionada. Sin embargo, los procesos que ocurren entre la fuente magmática y la corteza inferior, como aquellos relacionados con tamaños y localizaciones de cámaras magmáticas y sistemas de alimentación, son poco conocidos. En los últimos 34 años, desde el comienzo del estudio sistemático de los volcanes activos en 1985 y su monitoreo continuo por parte del Servicio Geológico Colombiano, se ha avanzado en el conocimiento sobre los procesos más superficiales, la estratigrafía y la historia eruptiva. Varios de estos volcanes tienen registro de actividad histórica, entre ellos el Nevado del Ruiz, el Puracé, el Doña Juana y el Galeras. En los últimos años, algunos volcanes han tenido actividad eruptiva, como el Nevado del Ruiz, el Galeras y el Nevado del Huila, mientras otros han presentado signos de reactivación, como el Cerro Machín, el Chiles–Cerro Negro y el Sotará. Este capítulo compila las principales características del vulcanismo reciente en Colombia en un contexto tectónico y resume la actividad volcánica histórica en esta región.

Palabras clave: volcanes activos, cronología eruptiva, actividad histórica, andesita–dacita, adakita.

Abbreviations 

Am                                         Amphibole

Bi                                            Biotite

Carder                         Corporación Autónoma Regional de Risaralda

CHEC                             Central Hidroeléctrica de Caldas S.A.

Cpx                                    Clinopyroxene

ENEL                               Ente Nazionale per L'energia Elettrica

HREE                               Heavy rare earth element

Icel                                     Instituto Colombiano de Energía Eléctrica

InSAR                             Interferometric Synthetic Aperture Radar

Ky                                          kiloyears

Lg waves                Guided crustal wave traversing large distances along continental paths

Lp                                           Long–period earthquakes

LREE                                    Light rare earth element

Masl                                   Meters above sea level

Ol                                             Olivine

Olade                               Organización Latinoamericana de Energía

Opx                                       Orthopyroxene

OVSM                                Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales

OVSP                                 Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto

Ox                                           Oxides

Pg                                             Plagioclase

Qz                                             Quartz

SGC                                        Servicio Geológico Colombiano

VT                                            Volcanic–tectonic earthquake

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