Diques alimentadores de conos de escoria y evaluación de las relaciones vulcanotectónicas en el Valle de Santiago, Campo Volcánico Michoacán-Guanajuato

Abstract

Scoria cones represent the most common volcanic structures on the Earth's surface, so understanding their emplacement mechanism and eruptive dynamics is crucial to assess the volcanic hazard they represent. The Michoacán-Guanajuato Volcanic Field (MGVF) is located in the central sector of the Trans-Mexican Volcanic Belt. This field hosts more than 1,200 eruptive centers, of which nearly 90% are scoria cones. It is common for volcanoes to be exploited as quarries, thus exposing the interior of the volcano, displaying its deposits, and, sometimes, the eruption's feeder system. To the northeast of the CVMG, in the Santiago Valley, there are five scoria cones that have a N-S arrangement and expose their feeder system. Based on the cartographic review, fieldwork, petrographic analysis, geochemistry, and structural geology, the feeder system (dike swarm) associated with the emplacement of the fallout deposits of each volcano was characterized. The feeder dike swarms are segmented en échelon, and this arrangement plays an important role in the morphology of the scoria cones and the distribution of the fallout deposits. The results indicate that the feeder system of the volcanoes mainly has a NNE-SSW direction influenced by pre-existing faults and the regional and local stress field. It is suggested that there is a structural control in the distribution, morphology, and eruptive dynamics of the volcanoes. The rocks of the dikes present a predominantly porphyritic texture; their mineral association is made up of plagioclase, olivine, and pyroxenes. The geochemical analysis reveals that the compositions of the volcanoes are trachy-basalts, trachy-andesitic basalts, and basaltic andesite. These magmas are of alkaline affinity originating from the deep mantle and calc-alkaline affinity originating in the subduction zone.

Los conos de escoria representan las estructuras volcánicas más comunes sobre la superficie de la Tierra, por lo que entender su mecanismo de emplazamiento y dinámica eruptiva es crucial para evaluar el peligro volcánico que representan. En el sector central de la Faja Volcánica Trans- Mexicana se ubica el Campo Volcánico Michoacán-Guanajuato (CVMG). Este campo alberga más de 1,200 centros eruptivos donde cerca del 90% corresponde a conos de escoria. Es común que los volcanes sean explotados como bancos de material, de esta manera, se expone el interior del volcán exhibiendo sus depósitos y en ocasiones el sistema alimentador de la erupción. Al noreste del CVMG, en el Valle de Santiago, se localizan cinco conos de escoria que tienen una disposición NS y exponen su sistema alimentador. A partir de revisión cartográfica, trabajo de campo, análisis de petrografía, geoquímica y geología estructural se caracterizó el sistema alimentador (enjambre de diques) que se asocia a la alimentación de los depósitos de caída de cada volcán. Los enjambres de diques alimentadores se presentan segmentados en échelon, esta disposición jugó un papel importante en la morfología de los conos de escoria y en la distribución de los depósitos de caída. Los resultados indican que el sistema alimentador de los volcanes principalmente tiene una dirección NNE-SSW influenciada por fallas preexistentes y el campo de esfuerzos regional y local. Se sugiere que existe un control estructural en la distribución, morfología y dinámica eruptiva de los volcanes. Las rocas de los diques presentan una textura predominantemente porfirítica, su asociación mineral está conformada por plagioclasas, olivinos y piroxenos. El análisis geoquímico revela que las composiciones de los volcanes son traqui-basaltos, basaltos traqui-andesíticos y andesita basáltica. Estos magmas son de afinidad alcalina provenientes del manto profundo y de afinidad calco alcalina originados en la zona de subducción.