La geomorfología de la colada de Cervantes, Volcán Irazú (Costa Rica): descripción de uno de los campos de lava más grande de América Central Translated title: The Cervantes lava flow geomorfology, Irazú volcano (Costa Rica): description of the Central America´s greater lava flow field

Abstract

La colada de Cervantes se ubica en el flanco sureste del volcán Irazú, en Costa Rica, y es el flujo de lava más reciente y grande datado en este volcán. Este campo está constituido por dos flujos de lava que presentan una composición diferente. El flujo occidental (10,85 km², 0.18 ± 0.1 km³) es de composición basáltica (SiO : 50,71-52,06%, MgO: 8,13-9,50%) y basáltica andesítica debido a mezcla de magma (SiO : 52,90-53,42%, MgO: 6,71-7,12%), y es más viejo (57 ka ± 13 ka años a.P.). El flujo oriental (28,14 km², 1,14 ± 0,25 km³) es de composición basáltica andesita (SiO : 55,54-56.58%, MgO: 4,4-5,26%) y es más joven (~16 840 años a.P.). La colada de Cervantes muestra distintas morfologías superficiales tales como canales, levées y topografía tipo hummocky. La estructura interna de la colada está compuesta por varias unidades de lava masiva e intercalaciones de auto brechas (con presencia de bolas de lava). El flujo Occidental está compuesto por flujos de lava de tipo escoriácea y flujos en bloques, los cuales a su vez están cubiertos de ceniza, y con un espesor inferior a 20 m, con excepción del río Reventazón, en donde posee un espesor de aproximadamente 150 m, creando a su vez el paleo-lago Cachí. Sin embargo, el flujo Occidental presenta una composición más básica (posiblemente mayor fluidez), pequeñas dimensiones, tanto en espesor como extensión, resultado de bajas tasas de efusión, pendientes altas, y/o el cese de efusión de lava. El flujo Oriental fue originado a partir de fisuras ubicadas en sitios de baja altitud, y su espesor y extensión, además de la presencia de levées, son características que permiten relacionarlo con periodos de mayor efusión o descarga. Únicamente el flujo Oriental tiene zonas de no depositación de lava (kipukas) y una serie de depresiones de diferentes dimensiones y un patrón sinuoso, resultado de un antiguo valle fluvial cubierto por la lava. En el flanco sur del Irazú presenta un par tectónico conjugado (N34ºE and N26ºW, σ1 orientado N04°E) conformado por una serie de fisuras, cráteres y conos, con una longitud de 2 km, estructuras que constituyen la fuente de emisión de la colada de Cervantes. Dichos sectores podrían eventualmente presentar en el futuro actividad eruptiva.

Translated abstract

The Cervantes lava flow field, on the southeastern flank of Irazú volcano, is the most recent and large effusive event dated at this volcano. The Cervantes lava flow actually consists of two different bi-modal lava flow fields. The Western composite lava field (10.85 km², 0.18 ± 0.1 km³) has a basaltic (SiO : 50.71-52.06%; MgO: 8.13-9.50%) and basaltic andesite composition due to magma mixing (SiO : 52.90-53.42%; MgO: 6.71-7.12%) and is older in age (57 ka ± 13 ka years B.P.). The Eastern composite lava field (28.14 km², 1.14 ± 0.25 km³) has a basaltic andesite composition (SiO : 55.54-56.58%; MgO: 4.4-5.26%) and is younger (~16 840 years B.P.). The Cervantes flows present a distinctive morphology of channels and levées, and hummocks hills. Their internal structure is composed of several massive lava units inter-layered by auto-breccias (including rare lava balls). The Western composite rubbly lava flow is thinner (< 20 m thick) and presents a clinker surface of overlapping flows. On the other hand, the Eastern is a composite (several flow units) rubbly and blocky lava flow, and it is thicker (> 20 m), particularly when the lava became confined, achieving a thickness of 150 m, and resulting into a complex joint prismatic structure that gave rise to the Cachí paleolake. Although the Western lava flow-field is more basic en composition (possibly more fluid), its smaller dimensions could be the result of a lower lava effusion rate, a higher cooling rate, and/or that the lava supply ceased. Instead, the Eastern basaltic andesite lava flow-field, originated from vents at lower altitudes, is thicker, longer and widespread lava field, with the larger sizes of levees, are presumable related to long-term effusion and/or higher average flow rate. The Eastern lava field presents areas without lava deposition (kipukas) and several depressions of different forms, which appear to be related to a crude snake pattern, and therefore could be the result of the lava flow filling fluvial valleys. The south flank of Irazú has a conjugated (N34ºE and N26ºW, σ1 being oriented N04°E) 2 km-long fissure system of craters and cinder cones, which was the source of the Cervantes lava fields. These volcanic trends are potential future sites for vertical feeder dikes and new effusive events.