Geological Evolution of the Nevado del Ruiz Volcanic Complex   

Julián Andrés CEBALLOS–HERNÁNDEZ, Lilly Maritza MARTÍNEZ–TABARES, Luis Gerónimo VALENCIA–RAMÍREZ, Bernardo Alonso PULGARÍN–ALZATE, Ana María CORREA–TAMAYO, and Blanca Liliana NARVÁEZ–MARULANDA

https://doi.org/10.32685/pub.esp.38.2019.07

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: 

Ceballos–Hernández, J.A., Martínez–Tabares, L.M., Valencia–Ramírez, L.G., Pulgarín–Alzate, B.A., Correa–Tamayo, A.M. & Narváez–Marulanda, B.L. 2020. Geological evolution of the Nevado del Ruiz Volcanic Complex. In: Gómez, J. & Pinilla–Pachon, A.O. (editors), The Geology of Colombia, Volume 4 Quaternary. Servicio Geológico Colombiano, Publicaciones Geológicas Especiales 38, p. 267–296. Bogotá. https://doi.org/10.32685/pub.esp.38.2019.07

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Abstract 

New results based on modern methods of volcanic mapping and stratigraphy used in the area domain of the Nevado del Ruiz Volcano, combined with the review of previous studies and the contribution of new geochronological, petrographic, and geochemical data, are presented to define the Nevado del Ruiz Volcanic Complex. The geological evolution of this complex consists of four eruptive periods that were characterized by the construction and destruction of volcanic edifices and deposits associated with effusive products (lava flows and lava domes), primary volcaniclastic deposits (pyroclastic density currents and pyroclastic falls), secondary volcaniclastic deposits (lahars and debris avalanches), and glacial and fluvial deposits. The Pre–Ruiz eruptive period was dominated by effusive volcanism and the construction of the “Ancestral Ruiz" volcano; known ages range from 1.8 to 0.97 Ma. The First eruptive period Ruiz corresponded to the construction of the “Older Ruiz" volcano and it was defined by effusive volcanism that started less than 0.97 Ma; the construction of La Olleta Volcano began at the end of this eruptive period at approximately 107 ka, and the destructive period of the “Older Ruiz" volcano occurred at approximately 95 ka, leading to the formation of a caldera. The Intermediate eruptive period Ruiz corresponded to the origin of the volcanoes Piraña and Nereidas and to the continuation of the construction of La Olleta Volcano, as well as the occurrence of other minor eruptive centers. In the Second eruptive period Ruiz the Nevado del Ruiz Volcano was formed; this eruptive period began 66 ka ago. During the last 13 ka, explosive activity has been predominant, at least fourteen pulses and eruptive phases have occurred. The present study provides new knowledge towards understanding the eruptive history of the Nevado del Ruiz Volcanic Complex.

Keywords: Nevado del Ruiz Volcanic Complex, Nevado del Ruiz Volcano, geological evolution, eruptive periods.

Resumen 

Nuevos resultados basados en técnicas modernas de cartografía y estratigrafía de volcanes en el área de dominio del Volcán Nevado del Ruiz, combinados con la revisión de estudios previos y nuevos datos geocronológicos, petrográficos y geoquímicos, se presentan para definir el Complejo Volcánico Nevado del Ruiz. La evolución geológica de este complejo consiste de cuatro períodos eruptivos que se caracterizaron por la construcción y destrucción de edificios volcánicos y depósitos asociados con productos efusivos (flujos de lava y domos de lava), depósitos volcanoclásticos primarios (corrientes de densidad piroclástica y caídas piroclásticas), depósitos volcanoclásticos secundarios (lahares y avalanchas de escombros) y depósitos glaciares y fluviales. El período eruptivo Pre–Ruiz estuvo dominado por vulcanismo efusivo y la construcción del volcán “Ruiz Ancestral"; las edades conocidas están entre 1,8 y 0,97 Ma. El primer período eruptivo Ruiz correspondió a la construcción del volcán “Ruiz Antiguo", que estuvo definido por un vulcanismo efusivo que comenzó hace menos de 0,97 Ma; al final de este período eruptivo, hace 107 ka aproximadamente, inició la construcción del Volcán La Olleta; la época destructiva del volcán “Ruiz Antiguo" ocurrió hace 95 ka aproximadamente, y condujo a la formación de una caldera. El período eruptivo Ruiz intermedio correspondió al origen de los volcanes Piraña y Nereidas y a la continuación de la construcción del Volcán La Olleta, así como la ocurrencia de otros centros eruptivos menores. En el segundo período eruptivo Ruiz se formó el actual Volcán Nevado del Ruiz; este período eruptivo comenzó hace 66 ka. Durante los últimos 13 ka ha predominado la actividad explosiva, al menos catorce pulsos y fases eruptivas han ocurrido. El presente estudio provee nuevo conocimiento para el entendimiento de la historia eruptiva del Complejo Volcánico Nevado del Ruiz.

Palabras clave: Complejo Volcánico Nevado del Ruiz, Volcán Nevado del Ruiz, evolución geológica, períodos eruptivos.

Abbreviations 

ASTER                               Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer

DEM                                     Digital elevation model

FEPR                                   First eruptive period Ruiz

FEPR–LD                      First eruptive period Ruiz lava flows

GeoRED                       Geodesia: Red de Estudios de Deformación

HFSEs                               High field strength elements

HREEs                               Heavy rare earth elements

ICP–MS                           Inductively coupled plasma mass spectrometry

IEPR                                       Intermediate eruptive period Ruiz

IGAC                                     Instituto Geográfico Agustín Codazzi

IVACEI                                International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth's Interior

JAXA                                   Japan Aerospace Exploration Agency

LFSEs                                 Low field strength elements

LILEs                                   Large–ion lithophile elements

LREEs                                 Light rare earth elements

MREEs                              Middle rare–earth elements

NASA                                   National Aeronautics and Space Administration

NRV                                         Nevado del Ruiz Volcano

NRVC                                   Nevado del Ruiz Volcanic Complex

OVSM                                 Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Manizales

PRE–LD                           Pre–Ruiz eruptive period lava flows

PDC                                       Pyroclastic density currents

RC–EU                                Río Claro eruptive unit

REEs                                     Rare earth elements

SCVTP                            San Diego–Cerro Machín Volcano Tectonic Province

SEPR                                   Second eruptive period Ruiz

SEPR–LD                      Second eruptive period Ruiz lava flows

SGC                                       Servicio Geológico Colombiano

STRM                                 Shuttle Radar Topography Mission

UAVSAR                       Uninhabited aerial vehicle synthetic aperture radar

VEI                                         Volcanic Explosivity Index

VTFS                                   Villamaría–Termales Fault System

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