Stratigraphy and Geological Evolution of the Paramillo de Santa Rosa Volcanic Complex and Its Pleistocene to Holocene Eruptive History   ​

Bernardo Alonso PULGARÍN–ALZATE, Mauricio TAMAYO–ALZATE, Ana María CORREA–TAMAYO, Julián Andrés CEBALLOS–HERNÁNDEZ, Yeni Patricia CRUZ–TORO, and Ricardo MÉNDEZ–FAJURY

https://doi.org/10.32685/pub.esp.38.2019.05

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: 

Pulgarín–Alzate, B.A., Tamayo–Alzate, M., Correa–Tamayo, A.M., Ceballos–Hernández, J.A., Cruz–Toro, Y.P. & Méndez–Fajury, R. 2020. Stratigraphy and geological evolution of the Paramillo de Santa Rosa Volcanic Complex and its Pleistocene to Holocene eruptive history. In: Gómez, J. & Pinilla–Pachon, A.O. (editors), The Geology of Colombia, Volume 4 Quaternary. Servicio Geológico Colombiano, Publicaciones Geológicas Especiales 38, p. 197–226. Bogotá. https://doi.org/10.32685/pub.esp.38.2019.05​

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Abstract 

This chapter focuses on the evolution through time of Paramillo de Santa Rosa Volcanic Complex, providing new information. The stratigraphy and geological map of the Paramillo de Santa Rosa Volcanic Complex in the Colombian Central Cordillera are presented using the concepts of traditional stratigraphy adapted to the needs of the volcanological environment such that lithostratigraphic units, lithosomes, and unconformities are integrated. Combining this information with new geochronological data, the eruptive history is described in two eruptive periods and six epochs interrupted by recurrent flank collapses and their associated debris avalanches and lahars, as well as time intervals characterized by the activation of processes such as erosion, reworking, and glacial reshaping. The volcanic complex has andesitic to dacitic volcanic products of calc–alkaline affinity, typical of a subduction zone along an active continental margin. The Paramillo de Santa Rosa Volcanic Complex comprises two major overlapping stratovolcanoes and the most recent coulée–dome at the summit of the volcano. Geochronological data indicate that the volcanic complex age extends from the Pleistocene. Chronologically, the major edifices correspond to the remnants of a first volcanic edifice called the Pre–Paramillo de Santa Rosa Volcano that dates from the early to the Middle Pleistocene, and the formation and development of a second edifice called Paramillo de Santa Rosa Volcano from the Middle Pleistocene to the Holocene. These volcanoes produced lava flows and pyroclastic deposits, together with debris avalanche and lahar deposits, as posteruptive processes. The maximum expected eruptive events are concentrated and dilute pyroclastic density currents produced at the summit of the volcano, likely, as a result of explosions and collapses of domes. The present study contributes to the knowledge of Quaternary volcanism of active volcanoes in the northern volcanic segment of Colombia, and confirms that the Paramillo de Santa Rosa Volcano is active and should be considered in local volcanic hazard assessment.

Keywords: calc–alkaline, Central Cordillera, geological mapping, volcanic stratigraphy, active volcanism.

Resumen 

Este capítulo se enfoca en la evolución a través del tiempo del Complejo Volcánico Paramillo de Santa Rosa, y proporciona nueva información. Se presentan la estratigrafía y el mapa geológico del complejo volcánico localizado en la cordillera Central de Colombia a partir del uso de los conceptos tradicionales de estratigrafía adaptados a las necesidades del entorno volcánico donde se integran las unidades litoestratigráficas, los litosomas y las inconformidades. Combinando esta información con nuevos datos geocronológicos, la historia eruptiva de este complejo volcánico se describe en dos períodos eruptivos y seis épocas interrumpidas por colapsos de flanco volcánico recurrentes y sus correspondientes avalanchas de escombros y lahares, así como intervalos de duración variable caracterizados por la activación de procesos erosivos, retrabajamiento y modelado glaciar. El complejo volcánico tiene productos andesíticos a dacíticos de afinidad calcoalcalina, típicos de una zona de subducción en una margen continental activa. El Complejo Volcánico Paramillo de Santa Rosa comprende dos estratovolcanes mayores superpuestos y un domo de lava tipo coulée más reciente en la cima del volcán. Los datos radiométricos disponibles indican que la edad de este complejo volcánico se extiende desde el Pleistoceno. Cronológicamente, los edificios mayores corresponden a los restos de un primer edificio volcánico denominado Volcán Pre Paramillo de Santa Rosa que data del Pleistoceno temprano a Medio, y la formación y desarrollo de un segundo edificio llamado Volcán Paramillo de Santa Rosa del Pleistoceno Medio al Holoceno. Estos volcanes produjeron flujos de lava y depósitos piroclásticos, junto con avalanchas de escombros y depósitos de lahar, como procesos poseruptivos. Los máximos eventos eruptivos esperados son la generación de corrientes de densidad piroclástica concentradas y diluidas producidas en la cima del volcán, probablemente asociadas con explosiones y colapsos de domos. Este estudio contribuye al conocimiento del volcanismo cuaternario de volcanes activos en el segmento norte de los volcanes colombianos, y confirma que el Paramillo de Santa Rosa es un volcán activo y debe ser considerado para la evaluación local de la amenaza volcánica.

Palabras clave: calcoalcalino, cordillera Central, cartografía geológica, estratigrafía volcánica, volcanismo activo.​

Abbreviations 

AMS                                          Accelerator mass spectrometry

Caltech                              California Institute of Technology

DEM                                          Digital elevation model

ICP–MS                                                      Inductively coupled plasma mass spectrometry

JPL                               Jet                                  Propulsion Laboratory

NASA                                       National Aeronautics and Space Administration

PDCs                                        Pyroclastic density currents

PQV                                           Paramillo del Quindío Volcano

Pre–PSRV                       Pre–Paramillo de Santa Rosa Volcano

PSRV                                       Paramillo de Santa Rosa Volcano

PSRVC                                  Paramillo de Santa Rosa Volcanic Complex

UAVSAR                            Uninhabited aerial vehicle synthetic aperture radar

XRF                                           X–ray fluorescence

y BP                                         Years before present

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