LOS VOLCANES DE IMBABURA Y SU TIEMPO GEOLÓGICO

LOS VOLCANES DE IMBABURA Y SU TIEMPO GEOLÓGICO 𝐆𝐚𝐛𝐫𝐢𝐞𝐥 𝐉á𝐜𝐨𝐦𝐞 𝟏𝐚∗, 𝐉𝐨𝐡𝐧n𝐲 𝐌𝐞𝐣í𝐚 𝟐, 𝐍𝐚𝐭𝐡𝐚𝐥𝐲 𝐆𝐮𝐞𝐫𝐫𝐚 𝟏𝐛, 𝐀𝐧𝐝𝐫𝐞𝐚 𝐑𝐨𝐦𝐞𝐫𝐨 𝟏𝐛, 𝐕𝐢𝐚𝐧𝐜𝐚 𝐏𝐮𝐞𝐝𝐦𝐚𝐠 𝟏𝐛 , 𝐂𝐫𝐢𝐬𝐭𝐢𝐚𝐧 𝐏𝐚𝐝𝐢𝐥𝐥𝐚 𝟏𝐛, 𝐈𝐧𝐠𝐫𝐢𝐝 𝐓𝐚𝐧𝐚í 𝟏𝐛, 𝐍𝐢𝐜𝐨𝐥𝐞 𝐏𝐮𝐩𝐢𝐚𝐥𝐞𝐬 𝟏𝐛 1a Docente FICAYA, Universidad Técnica del Norte 2 Empresa Pública Yachay E.P. 1b Estudiante, FICAYA, Universidad Técnica del Norte INGENIERÍA EN RECURSOS NATURALES RENOVABLES * Contacto: gajacomea@utn.edu.ec Resumen Imbabura es una de las provincias de mayor diversidad geográfica en el Ecuador. Tiene una gran belleza paisajística que es admirada por locales y extranjeros; sin embargo, la falta de cultura geológica en la población es evidente debido al poco conocimiento de los aspectos claves que determinan el origen de las geoformas más representativas. Por esta razón, el presente artículo detalla la historia de los Complejos Volcánicos Imbabura– Cubilche, Cotacachi–Cuicocha y Mojanda–Fuya Fuya con el objetivo de promover la formación científica, sobre el campo geológico y vulcanológico, dentro de la comunidad universitaria. Palabras clave: Imbabura, geomorfología, volcanes, tiempo geológico. Abstract Imbabura is one of the provinces with the greatest geographical diversity in Ecuador. It has a great landscape beauty that is admired by locals and foreigners; However, the absence of geological culture in the population is evident due to the lack of knowledge of the key aspects that determine the origin of the most representative geoforms. This article details the history of the Volcanic Complexes: Imbabura–Cubilche, Cotacachi–Cuicocha and Mojanda–Fuya Fuya, with the purpose of promoting scientific training about the geological and volcanological field, within the university community. Keywords: Imbabura, geomorphology, volcanoes, geological time. Introducción La Geología es una ciencia empírica que favorece la predicción mediante métodos de modelamiento y aplicaciones que van desde la exploración de la riqueza del subsuelo hasta la prevención de desastres naturales (Gómez, s.f.). Sin embargo, se requiere ampliar la cultura geológica, para facilitar la formación académica. En el sistema educativo del Ecuador, la Geología posee apenas espacio, en comparación con otros países donde los estudiantes aprenden más acerca del planeta Tierra y su dimensión en el espacio y en el tiempo (ICOG, 2018). Temas como el origen de la geomorfología y paisajes, subsuelo, dinámica del agua, diversidad de ecosistemas, entre otros deberían constituirse en parte de la cultura general de la ciudadanía (Gómez, s.f.; Carracedo, 1996). 1 El incentivo para ampliar la cultura geológica podría hallarse en el hecho de que en abril de 2019, Imbabura fue declarada por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO), como Geoparque Mundial. Se convirtió así en la primera jurisdicción del Ecuador y la cuarta en Sudamérica en recibir esta distinción (El Comercio, 30 de mayo de 2019), En el listado de Geoparques reconocidos por la UNESCO constan aquellas áreas geográficas que poseen una diversidad geológica única, donde sus paisajes y sitios de relevancia se gestionan a través de un enfoque holístico de protección, educación y desarrollo sostenible (El Comercio, 17 de abril de 2019). La socialización de aquella distinción es fundamental, así como el impulso a la investigación y la búsqueda de soluciones a problemas ambientales. Los programas de turismo sostenible han de complementarse con educación ambiental para que la ciudadanía cuide nuestras riquezas naturales y culturales. Objetivo Describir la evolución de las geoformas volcánicas más representativas de la provincia de Imbabura y el cambio en sus paisajes en relación con el tiempo geológico, para fomentar la cultura y la formación científica dentro de la comunidad universitaria. Metodología Este estudio corresponde a un proyecto de investigación de aula. Los estudiantes realizaron lecturas y discusión de libros y artículos científicos, en inglés y en español, con el objetivo de recopilar información relevante detallada en la bibliografía científica y que es desconocida por la ciudadanía. Los textos analizados abarcaron temas de investigaciones recientes en el campo de la geología, geomorfología y vulcanología, teniendo como objeto de estudio aquellos sitios geológicamente importantes de la provincia de Imbabura. Para las lecturas, se empleó el método inductivo–deductivo, el cual acepta la existencia de una realidad externa y demanda la capacidad de la persona para captarla mediante sus sentidos y comprenderla a través de su inteligencia, esto con el fin de generar una mejor comprensión lectora en el proceso de aprendizaje (Rivas–Cedeño, 2015). La Cordillera Andina y los Volcanes de Imbabura A inicios del Mioceno (23,8 Ma) la Cordillera de los Andes no existía y el Océano Pacífico se extendía hasta el Oriente del actual Ecuador. Más tarde, en el Mioceno Medio se formó la cordillera Oriental y durante el Plioceno (5,3 Ma), la depresión interandina gracias a la deposición de sedimentos, elevándose hasta altitudes de entre 3500 y 4000 msnm debido a la actividad tectónica (Coltorti y Ollier, 2000). Los Andes ecuatorianos cuentan con uno de los arcos volcánicos más densos del mundo y se formaron como resultado de la subducción de la placa de Nazca debajo de la placa Sudamericana (Hall et al., 2008; Le Pennec et. al., 2011). Durante el Holoceno, presentaron al menos 20 volcanes activos y se cree que 11 hicieron erupción en tiempos precolombinos (Hall et. al., 2008; Roverato et. al., 2018). En la actualidad albergan a un total de 84 volcanes, de los cuales 11, se encuentran en la provincia de Imbabura (Fig. 1). 2 Figura 1. Complejos volcánicos de la provincia de Imbabura. Fuente: Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional. Complejo Volcánico Imbabura – Cubilche El Cubilche considerado como un volcán extinto o en reposo (3826 msnm), se ubica a 10 km al sur de la ciudad de Ibarra y está rodeado por el complejo volcánico Mojanda–Fuya Fuya, volcán Imbabura, la cordillera de Angochagua (ubicada aproximadamente a 6 km al oriente y que delimita la Hoya del Chota hacia el Este), el volcán Cusín (4012 msnm, poco conocido, forma de herradura abierta hacia el noroccidente y que rodea el lago San Pablo) y finalmente, los volcanes parásitos de El Cunrro y el Pangaladera. Su construcción consistió de dos fases, caracterizadas por colapsos sectoriales que se evidencian claramente en su morfología. Un primer edificio volcánico conocido como Volcán Cubilche Viejo, se destaca por la presencia de una cicatriz en forma de herradura (Fig. 2) que es observable a simple vista desde la ciudad de Ibarra. Un colapso del flanco norte del primer edificio originó una depresión que ha sido parcialmente rellenada por el cono post–avalancha del Volcán Cubilche Joven (Ruiz, 2003; Roverato et. al., 2018). El segundo edificio se construyó gracias a la continuidad de la actividad eruptiva de este complejo volcánico. Estudios realizados muestran una topografía reconstruida del Volcán Cubilche Viejo, donde se observa que éste pudo haber sido un cono simétrico que probablemente alcanzó una elevación de 4100 msnm. Estimaciones acerca del depósito y del volumen que falta en el edificio de dicho volcán, han comprobado que la ciudad de Ibarra está asentada sobre los depósitos de la erupción de Volcán Cubilche Viejo y no del volcán Imbabura como se creería. Según Roverato et. al., (2018), el segundo edificio volcánico del volcán Imbabura se construyó sobre la ladera noroeste del Volcán Cubilche Viejo cubriéndolo parcialmente. Las lavas pre y post-avalancha del Cubilche son similares a algunas lavas del Imbabura. Desde el punto de vista químico de elementos compatibles (Mg, Cr y Ni), existe una estrecha relación de la fuente de los magmas de ambos edificios volcánicos (Andrade, 2009). El Cubilche se encuentra entre los volcanes de bajo riesgo; sin embargo, no se asegura que esté completamente apagado debido a que se encuentra cortado por un lineamiento que puede influir en la desestabilización del edificio volcánico. Estas fallas podrían reactivarse a futuro provocando posibles deslizamientos, incluso en periodos de calma eruptiva, cuyos efectos podrían afectar a la población aledaña (Ruiz, 2003; Andrade, 2009; Navarrete, 2018). Figura 2. Volcán Cubilche visto desde la parroquia La Esperanza (flanco noreste). Estado actual: extinto o en reposo Fotografía: Gabriel Jácome 3 El volcán Imbabura se considera como potencialmente activo y presenta un diámetro de aproximadamente 16 km, de Norte a Sur; y, de 14 km, de Oeste a Este. Su altitud máxima es de 4620 msnm, con una pendiente promedio de 33° (Fig. 3). bloques y cenizas. La actividad volcánica del Huarmi Imbabura se caracterizó por erupciones explosivas en un inicio, y de emisiones pasivas de cúpulas de lava posteriormente (Ruiz, 2003; Roverato et al., 2018). Se estima que el volcán Imbabura inició su actividad hace aproximadamente 3,8 millones de años; por lo tanto, se considera que es más antiguo que el Cubilche que comenzó su vulcanismo hace alrededor de 2,6 millones de años (Barberi et al., 1988). La actividad volcánico–tectónica del Imbabura ha presentado escasa frecuencia; sin embargo, cuando han acontecido estos sucesos, las erupciones han arrojado volúmenes significativos de material magmático (Barberi et al., 1988; Roverato et al., 2018). El volcán Imbabura presenta una historia geológica basada en tres edificios volcánicos. El primero de ellos se conoce como Imbabura I, un gran estratovolcán probablemente construido durante el Pleistoceno, que corresponde al primer edificio cónico que se encontraba formado principalmente por flujos de lava andesítica, bloques y cenizas; este volcán sufrió al menos dos grandes deslizamientos de tierra que destruyeron parcialmente su estructura (Le Pennec et al., 2011). Una segunda edificación volcánica, conocida como Imbabura II (actual volcán Imbabura), se formó luego de ocurridos dichos derrumbes; se caracterizó por la erupción repetitiva de lavas andesíticas y dacíticas a través de las aberturas de los flancos y de manera marginal desde la cima, dando lugar a la actual loma norte o “Artezón” (Fig. 3a); este edificio también sufrió un colapso de su flanco Suroeste, cubriendo parte del área alrededor del lago San Pablo. La subsiguiente actividad volcánica permitió la construcción de un nuevo edificio, conocido actualmente como Huarmi Imbabura o Imbabura III (Fig. 3b); formado por depósitos de flujos de Figura 3. (a) Complejo Volcánico Imbabura visto desde la comunidad Rumipamba, parroquia La Esperanza, cantón Ibarra (flanco este). (b) Complejo Volcánico Imbabura visto desde la comunidad Ugsha, parroquia San Pablo, cantón Otavalo (flanco sureste). Estado actual: potencialmente activo Fotografías: Gabriel Jácome La Loma Artezón se ubica al nororiente del edificio principal (Imbabura II) y al sur de la ciudad de Ibarra. El Imbabura III o Huarmi Imbabura se ubica al suroccidente del edificio volcánico principal. Complejo Volcánico Cotacachi – Cuicocha Forma parte de la Cordillera Occidental; está limitado al norte por el complejo volcánico Chachimbiro, al sur por el volcán Cushnirumi y el complejo Mojanda–Fuya Fuya, y al suroriente por el volcán Imbabura (Almeida, 2016). Se encuentra a 10 km de la ciudad de Cotacachi y a 13 km de Otavalo. Formado por un edificio central que corresponde al volcán Cotacachi. Posee cuatro domos Cuicocha, Muyurcu, Loma Negra y Peribuela; y, una caldera 4 volcánica, la laguna de Cuicocha. Se lo considera como un complejo volcánico potencialmente activo con excepción de su edificio central (Fig. 4). El volcán Cotacachi (4944 msnm.) se desarrolló sobre el basamento ígneo de la cordillera, que se vio afectado por la actividad tectónica local durante el Cuaternario (1,8 Ma). A lo largo de su evolución sufrió dos grandes avalanchas de escombros que formaron el primer edificio, Cotacachi I, y sobre el cual se encuentran intercalaciones de flujos de lava, que constituyeron la primera fase de formación del Cotacachi, hace entre 162 y 108 mil años. Posteriormente, se construyó el segundo edificio volcánico, Cotacachi II, que presenta una forma de pseudopirámide erosionada, formada por flujos de lava andesíticos. Dentro del complejo volcánico, Cuicocha es el centro eruptivo más joven; se desarrolló en los últimos 10.000 años y que consiste de una caldera con cinco domos dacíticos los cuales se localizan dentro y alrededor del lago cratérico interno que tiene un diámetro aproximado de 3,5 km (Von Hillebrandt, 1989). La laguna de Cuicocha (3068 msnm) se ubica al pie del volcán Cotacachi y se la considera como uno de los dos únicos lagos de caldera en Ecuador, junto con la laguna del Quilotoa. Estos lagos se originan cuando un edificio volcánico desarrolla su altura respecto a su base, volviéndose inseguro y derrumbándose debido a la gravedad (Coloma–Santos, 2007). Están generalmente influenciadas por actividades volcánicas como la emisión de gases visibles de CO2, manantiales de agua hidrotermal y por sistemas geotérmicos profundos. Dentro de la laguna de Cuicocha encontramos los domos Wolf y Yerovi, formados por la salida de magma dacítico durante erupciones efusivas acontecidas luego del período de formación de la caldera. En los domos existen cuatro cápsulas andesíticas; mientras, el lago de caldera está dividido por dos cuencas, cada una con diferente profundidad, y se encuentra relleno de sedimentos, escombros y agua meteórica (Gunkel et al., 2008). Figura 4. Complejo Volcánico Cotacachi – Cuicocha. Estado actual: Cuicocha, potencialmente activo. Cotacachi, extinto o en reposo. Fotografía: Gabriel Jácome Complejo Volcánico Mojanda – Fuya Fuya El volcán Mojanda, ubicado entre las provincias de Imbabura y Pichincha, aproximadamente a 10 km al sur de la ciudad de Otavalo y a 45 km al noreste de la ciudad de Quito, tiene una altitud de 4279msnm. Forma parte del nudo de Mojanda–Cajas, separando las hoyas del Chota y del Guayllabamba. Su cumbre tiene forma de caldera y actualmente está ocupada por tres lagunas conocidas como: Caricocha, Huarmicocha y Yanacocha (Fig. 5). La actividad del Mojanda inició con la construcción de un primer edificio, Mojanda I, que constituye el volcán base y está formado por lavas andesíticas y dacíticas. Posteriormente, tras la formación de una caldera se formó el edificio superior, Mojanda II, compuesto por flujos piroclásticos y varios flujos de lava. La actividad eruptiva del volcán terminó con una serie de explosiones freáticas que causaron el colapso del edificio superior (Robin et al., 1998; Robin et al., 2009). En lo que respecta al volcán Fuya Fuya, éste se construyó sobre el Mojanda I como producto de una intensa actividad volcánica que dio lugar a cinco edificios volcánicos. El primero de ellos presentó 5 domos de química andesítica y dacítica; el segundo mostró una intensa actividad piroclástica; mientras el tercero exhibió una actividad más leve que dio origen al cono San Bartolo, el cual es destruido tras el colapso de la parte superior y el flanco oeste del cono; este suceso provocó una avalancha que estaba acompañada por flujos piroclásticos, lo que forma el cuarto edificio volcánico; y finalmente, se forman domos dentro de la caldera que constituyen la quinta y última estructura (Robin et al., 1998). creado valles fluviales profundos especialmente en sus flancos norte y sur. Robin et al. (2009), determinó que el contraste del estilo eruptivo y el desarrollo volcánico del Mojanda y el Fuya Fuya se debe sin duda a sus diferentes conjuntos magmáticos. La historia eruptiva del Fuya Fuya está marcada por dos períodos bastante explosivos que tienen características adakíticas con diferentes procesos y fuentes magmáticas, mientras que el Mojanda muestra rocas volcánicas aparentemente provenientes del derretimiento parcial de una porción de manto. Más hacia el norte, nos encontramos con uno de los volcanes poco conocidos de la provincia debido a su forma irregular, el potencialmente activo volcán Chachimbiro (4054 msnm), también conocido como Cerro Huanguillaro. Se ubica a 25 km al noroeste de la ciudad de Ibarra y al este de los poco estudiados volcanes Yanahurcu de Piñán, Pulumbura, Pilavo, y Parulo. El Chachimbiro, es particularmente famoso por sus fuentes de agua termal (51,2°C) que corresponden a un sistema hidrotermal activo que presenta una geoquímica típica de sistemas volcánicos (Inguaggiato et al., 2010). Su edificio mide cerca de 12 km de diámetro y su actividad se cree que dio inicio hace aproximadamente 450.000 años. Según Bernard et al. (2011), este volcán presenta una historia importante debido a que se han registrado un total de 25 erupciones únicamente durante los últimos 50.000 años. Un estudio reciente ha mostrado que en la zona ocurren numerosos sismos de baja intensidad que no son sentidos por la población. Sin embargo, se desconoce si esa actividad se relaciona con a una falla tectónica o con actividad magmática, por ese motivo no se puede asegurar una reactivación del volcán a corto plazo, pero tampoco se descarta la baja probabilidad de la ocurrencia de una crisis a largo plazo (Bernard y Robin, 2012). Figura 5. Complejo Volcánico Mojanda – Fuya Fuya. Estado actual: extinto o en reposo Fotografía: Johnny Mejía Otros volcanes poco estudiados A 7 km al noroccidente del complejo volcánico Mojanda – Fuya Fuya se halla el volcán Cushnirumi (3776 msnm). Es un estratovolcán de edad Pleistocénica conformado por lavas andesíticas y brechas que muestran signos de alteración hidrotermal. Su edificio volcánico, bastante erosionado, ha En dirección nororiente al complejo volcánico Mojanda – Fuya Fuya se encuentra el volcán Cusín, situado a 15km al sureste de la ciudad de Otavalo. Este volcán probablemente se construyó por la emisión de varios flujos de lava andesítica que terminó con un colapso y la formación de una depresión ubicada en su flanco noroccidental (Instituto Geofísico - EPN, 2019). 6 Conclusión La comunidad universitaria debe recibir una educación, que le permita generar criterios en relación con el progreso ambiental, social y económico. En este proceso la Universidad, como institución de educación superior, fomenta la formación científica, humanista y cívica de la población. Una de las temáticas relevantes es conocer sobre la riqueza geológica tomando como base a las geoformas más representativas de nuestro territorio, nuestros volcanes, en un proceso holístico que fortalezca el reconocimiento de Imbabura como Geoparque mundial. Referencias bibliográficas Almeida, M. A. (2016). Estudio Petrográfico y Geoquímico del Volcán Cotacachi, Provincia de Imbabura (Tesis de pregrado). Escuela Politécnica Nacional, Quito. Andrade, S. D. (2009). The influence of active tectonics on the structural development and flank collapse of Ecuadorian arc volcanoes (Tesis doctoral). University of Blaise Pascal, Clermont-Ferrand, Francia. Barberi, F., Coltelli, M., Ferrara, G., Innocenti, F., Navarro, J. M., y Santacroce, R. (1988). Plio-quaternary volcanism in Ecuador. Geological Magazine. 125 (1), 1–14. Bernard, B. y Robin, C. (2012). 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