ABSTRACT This contribution presents the study of an Ordovician subaqueous felsic succession, formed by the ~400 m-thick Upper Member of the Cordón de Lila Complex (CISL), northern Chile. From bottom to top, the succession starts with two dacitic sills that intruded into the sediments of the lowermost part of the Upper Member. Then, it is followed by a thick sedimentary deposit, two rhyolitic lavas, a volcanoclastic felsic breccia with pyroclastic clasts, and ends with a red rhyolitic lava. The first rhyolitic lava shows centimetric to metric folds with a north-northwestern vergence, evidence of flow in that direction. In the volcanoclastic breccia, an abundant pumice-and-fiamme-rich green matrix wraps around lithic clasts, giving the rock an eutaxitic texture at the outcrop scale. This matrix and texture evidence is characteristic of hot pyroclastic flows deposited under subaqueous conditions. The described section of the breccia is formed by four coarsening-up sequences, reflecting respectively four pulses of building up energy. The lack of internal erosional features points to a single and continuous explosive eruption. An accidental granite clast in the upper part of the breccia suggests a connection with a granitic body, possibly the Pingo-Pingo monzogranite. The geochemical character of the felsic succession is calc-alkaline. The tectonic setting diagram shows a within-plate setting for the succession. This suggests a shift from the arc position inferred for the Lower Member of the CISL to a forearc continental setting for the Upper Member of the CISL.

RESUMEN Este trabajo presenta una sucesión subacuática félsica ordovícica, formada por el miembro superior del Complejo ígneo-sedimentario del Cordón de Lila (CISL), el que posee un espesor de ~400 m. De base a techo, la sucesión incluye dos filones-manto dacíticos, intruidos en sedimentos de la parte inferior de dicho miembro. Luego presenta un intervalo de sedimentitas, dos lavas riolíticas y una brecha volcanoclástica félsica con clastos piroclásticos. La secuencia finaliza con una lava riolítica rojiza. El primer flujo de lava riolítica contiene pliegues métricos a centimétricos con vergencia hacia el nornoroeste, lo que indica un flujo en ese sentido. La brecha tiene una abundante matriz verdosa formada por fiamme y pómez soldadas que rodean a los clastos líticos, y otorgan a la brecha una conspicua textura eutaxítica. El tipo de matriz y la textura observadas son características de flujos piroclásticos calientes depositados en ambientes submarinos. La sección descrita de la brecha puede dividirse en cuatro secuencias granocrecientes, las cuales reflejan, respectivamente, cuatro pulsos de energía creciente. La ausencia de discontinuidades internas apunta a una única erupción explosiva. La presencia de un clasto accidental de granito en la brecha sugiere una conexión con un intrusivo granítico en profundidad, posiblemente el monzogranito Pingo-Pingo. La afinidad geoquímica de la sucesión es calcoalcalina. En el diagrama de ambientes tectónicos, las volcanitas del miembro superior caen dentro del campo de intraplaca. Esto sugiere un cambio desde un ambiente de arco volcánico para el miembro inferior del CISL a una posición de antearco continental para el miembro superior del CISL.

ABSTRACT Two segments of subduction of the Nazca plate beneath the South American plate occur at low angles based on seismic hypocenter locations, approaching nearly horizontal below ~100 km in depth. In contrast with most of the rest of the subduction zone, the two segments, beneath central Chile, and central and northern Peru, lack active volcanoes along the crest of the Andes and have more subdued topography to the east of the Andean crest. Each low-angle subduction segment occurs to the east of the intersection of inferred mantle hotspot traces on the Nazca plate with the Peru-Chile Trench: the Nazca ridge (at the southern part of the Peruvian segment), and the Juan Fernández island-seamount chain (offshore the Chilean segment). A third inferred trace, the Galápagos-Carnegie ridge, may be correlated with a zone on incipient low-angle subduction beneath Colombia. The importance of such hotspot traces in contributing to low-angle subduction beneath the Andes is strengthened by updated South American-Nazca plate reconstructions, including three oceanic hotspot traces, in comparison with a new isotopic date compilation of igneous rocks from the mountain range. The Juan Fernández hotspot trace, reconstructed from Pacific-hotspot models to the Nazca-Farallon plate, encountered the subduction zone offshore southern Peru ∼65 Ma, broadening arc volcanism to the east; the trace-trench intersection migrated gradually and then rapidly southward, widening the arc east to Bolivia and northern Argentina; it then stabilized about 13 Ma offshore central Chile, producing the contemporary low-angle Pampean segment. The Juan Fernández hotspot may also have been responsible for formation of the Manihiki Plateau on the Pacific plate much earlier, ~125 Ma. The Easter-Nazca hotspot trace intersected the subduction zone beneath Colombia before ~50 Ma and migrated southward beneath Ecuador beginning ~15 Ma, with progressive low-angle subduction implied by migrating volcanic cessation along the Andean crest to southern Peru. The Galápagos-Carnegie hotspot trace only recently encountered the subduction zone, apparently inducing a new low-angle segment and cessation of magmatism in Colombia. The reconstructions and magmatic history provided here strongly support a previously proposed genetic relationship of hotspot traces and low-angle subduction. Additionally, the reconstructions suggest remnants of older subducted traces in the asthenosphere may have sourced post-rift magmatism in eastern Brazil and Paraguay, which cannot be explained otherwise by simple hotspot mechanisms.

RESUMEN La placa de Nazca, en su encuentro con la placa Sudamericana, presenta dos segmentos de subducción de bajo ángulo, ubicados en Chile central y el norte y centro de Perú. A diferencia del resto de la zona de subducción, estos segmentos coinciden con sectores carentes de volcanismo activo y regiones topográficamente más deprimidas al este de la cordillera de los Andes. Ambos se ubican geográficamente al este de la intersección de las dorsales oceánicas con la fosa Perú-Chile: la dorsal de Nazca, que se subduce bajo Perú, y la dorsal de Juan Fernández, que hace bajo Chile. Una tercera dorsal, la dorsal de Galápagos-Carnegie, puede tentativamente correlacionarse con una zona de subducción de bajo ángulo en el sur de Colombia. La relación causal entre la subducción de estas dorsales oceánicas y zonas de subducción de bajo ángulo es reafirmada conforme aparecen nuevas reconstrucciones para las placas Nazca y Sudamericana, así como nuevas compilaciones de edades isotópicas para el volcanismo continental. Estos nuevos datos permiten también refinar la historia de migración de ambas dorsales con respecto a la fosa oceánica. La dorsal de Juan Fernández, por ejemplo, habría sido responsable a los ~125 Ma de la formación del plateau oceánico Manihiki en la placa Pacífico, mientras que entre los ~65 y los ~13 Ma habría migrado desde el sur de Perú hacia Chile central, y provocado un ensanchamiento transitorio del arco volcánico hacia el este. La dorsal de Nazca, en tanto, habría intersecado el margen continental colombiano previo a los ~50 Ma, para después, a los ~15 Ma, migrar hacia el sur, lo que produjo el cese momentáneo de la actividad volcánica hasta alcanzar el centro de Perú. Finalmente, se estima que la dorsal de Galápagos-Carnegie alcanzó hace poco tiempo la zona de subducción, y generó un nuevo segmento de subducción de bajo ángulo y un posible cese en la actividad magmática en Colombia. Las reconstrucciones tectónicas y magmáticas provistas en este estudio sugieren una correlación evidente entre la subducción de dorsales oceánicas como responsables de las zonas de subducción de bajo ángulo observadas en el margen continental sudamericano. Además, se sugiere que la fusión de remanentes de antiguas dorsales subducidas y transportadas hacia el este dentro de la astenosfera podrían haber sido la fuente de volcanismo geoquímicamente anómalo en Paraguay y el este de Brasil.

ABSTRACT Studying the different ways in which the concept of volcanism is represented is crucial in the understanding of communities’ perception of the volcanic phenomena. In this contribution, 129 modern (2021-2023) depictions of volcanoes in Colombia between latitudes 0.82 and 5.96° N are described and classified into different contexts of use. Prehispanic depictions of volcanism are investigated in rock art sites (3 pictographs and 33 petroglyphs), and 15 distinct mythical narratives compiled and confirmed through interviews in the State of Nariño. We suggest that many of the rock art sites contain motifs that are reminiscent of the idea of volcanism, and that many of the folk tales include allusions to the volcanic concept. By collating the information contained in modern and older depictions, a link is established with the reality of the volcanic phenomena that shows how mutualism takes root between communities and volcanoes. The beneficial aspects derived from this relationship influence the perception of volcanic hazards in the region.

RESUMEN El estudio de las diferentes maneras mediante las cuales se representa el concepto de volcanismo es crucial en el entendimiento de la percepción de los fenómenos volcánicos. En este trabajo, un grupo de 129 representaciones modernas (2021-2023) de volcanes en Colombia entre las latitudes 0,82 y 5,96° N es descrito y clasificado en diferentes contextos de uso. Representaciones prehispánicas de volcanismo fueron investigadas en sitios de arte rupestre (3 pictógrafos y 33 petroglifos) y 15 diferentes narraciones míticas compiladas y confirmadas con entrevistas en el Departamento de Nariño. Muchos de los sitios de arte rupestre contienen motivos que son reminiscentes de la idea de volcanismo, y muchos de los mitos y leyendas contienen alusiones al concepto de volcán. Al agrupar la información contenida en las representaciones modernas y viejas, se establece un vínculo con los fenómenos volcánicos que muestra cómo este mutualismo se arraiga entre las comunidades y los volcanes. Aspectos benéficos derivados de esta relación es probable que influencien la percepción de las amenazas volcánicas en la región.

ABSTRACT The Combia Volcanic Province (~11-5 Ma), is a volcaniclastic sequence located in northwest Colombia between the Central and Western cordilleras at 5-6° N latitude. Its source is associated with the volcanic activity of the magmatic arc produced by the subduction of the Nazca plate under the South American plate in the northern Andes. The distribution, composition, and chronostratigraphy of the province’s deposits are well-known, with the volcanic sequences characterized as compositionally bimodal. The older rocks (ca. 11-9 Ma) display tholeiitic affinity, whereas the younger (ca. 9-5 Ma) are mostly calc-alkaline, with some adakite-like signature recognized. While the magmatic system for the calc-alkaline magmas has been previously extensively studied, the processes that occurred during the magma stagnation and ascent are unknown for the tholeiitic magmas. This work bridges this gap by the study of tholeiitic lava flows outcropping at the center of the province, through petrography, mineral chemistry, whole-rock analysis, and geothermobarometry calculations of the crystallization conditions. Texturally, the rocks are porphyritic with plagioclase (An50-90) and clinopyroxene (augite and pigeonite) phenocrysts and microphenocrysts, embedded in a glassy and microcrystalline groundmass. Compositionally, the rocks vary from basaltic andesite to andesite (52.8-57.8 wt% SiO2), with relative enrichments of LILE to HFSE and REE to chondrite. Crystallization conditions, based on several plagioclase-melt and pyroxene-melt geothermobarometers, were estimated at T=1,095-1,153 °C and P=0.22-0.60 GPa for the plagioclase, T=1,046-1,131 °C and P=0.09-0.21 GPa for the augite, and T=867-1,039 °C and P=0.40-0.60 GPa for the pigeonite. These results suggest a relatively rapid magma ascent for the tholeiitic products as well as an evolution mostly through fractional crystallization. The LILE elements enrichment, the negative trend in the FeOt, TiO2 and CaO versus SiO2 content, together with some disequilibrium textures, are also evidence of crustal contamination and magma recharge. Thus it is proposed that the Combia Volcanic Province started as a simple magmatic system, where the tholeiitic products were generated by a relatively rapid magma ascent. Then, a more complex magmatic system linked to long-term magma stagnation, allowed melt evolution to form calc-alkaline magmas as previously defined.

RESUMEN Análisis composicional y geotermobarométrico de los productos volcánicos toleíticos del Mioceno Superior en el norte de los Andes (latitud 5-6°): Provincia Volcánica Combia. La Provincia Volcánica Combia (~11-5 Ma) es una secuencia volcanoclástica ubicada al noroeste de Colombia, entre las cordilleras Central y Occidental en las latitudes 5-6° N. Su fuente se asocia a la actividad volcánica del arco producido por la subducción de la placa Nazca bajo la placa Sudamericana en la parte norte de los Andes. La distribución, composición y cronoestratigrafía de los depósitos de esta provincia se encuentran bien definidos, siendo las secuencias volcánicas caracterizadas composicionalmente como bimodales. Las rocas más antiguas (ca. 11-9 Ma) son de afinidad toleítica y las más jóvenes (ca. 9-5 Ma) son mayormente calcoalcalinas, con firmas adakíticas. A pesar de que el sistema magmático de formación de los magmas toleíticos ha sido ampliamente estudiado, los procesos ocurridos durante el estancamiento y ascenso del magma toleítico aún son desconocidos. Este trabajo presenta información nueva sobre estos productos que afloran como flujos de lava en el centro de la provincia, a través de análisis de petrografía, química mineral y de roca total, y cálculos de geotermobarometría para determinar las condiciones de cristalización. Texturalmente, las rocas son porfiríticas con fenocristales y microfenocristales de plagioclasa (An50-90) y clinopiroxeno (augita y pigeonita) en una masa fundamental vítrea y microcristalina. Composicionalmente, las rocas varían entre andesita basáltica y andesita (52,8-57,8 wt % SiO2), con enriquecimientos relativos de LILE en relación con HFSE y REE a condrito. Las condiciones de cristalización, con base en geotermobarómetros de plagioclasa-fundido y piroxeno-fundido, se estimaron en T=1.095-1.153 °C y P=0,22-0,60 GPa para la plagioclasa, T=1.046-1.131 °C y P=0,09-0,21 GPa para la augita, y T=867-1.039 °C y P=0,40-0,60 GPa para la pigeonita. Los resultados sugieren un ascenso relativamente rápido para los productos toleíticos, así como una evolución principalmente por cristalización fraccionada. El enriquecimiento en elementos LILE, las tendencias negativas en los contenidos de FeOt, TiO2 y CaO versus SiO2, al igual que algunas texturas de desequilibrio, son evidencia de contaminación cortical y episodios de recarga de magma. Así, se propone que la Provincia Volcánica Combia comenzó como un sistema magmático simple, donde los productos toleíticos se generaron por un ascenso de magma relativamente rápido. Luego, un sistema magmático más complejo, ligado a estancamiento de magma a largo plazo, permitió la evolución del fundido para formar magmas calcoalcalinos, como se ha definido previamente.

Abstract This article compares isotopic, ionic and climatic data from two firn cores from the West Antarctic Ice Sheet (WAIS). The IC-02 (88°01’21.3”S , 82°04’21.7”W) and the IC-05 (82°30’30.8”S , 79°28’02.7”W) closer to the coast. The IC-02 had 488 samples analyzed covering 14.58 meters depth while the IC-05 had 602 samples analyzed covering 19.73 meters depth. The time interval for both ice cores is 25 years ranging from 1978 to 2003. Sodium, sulfate and chloride were analyzed via ion chromatography using three DionexTM ionic chromatographers at the laboratories of Centro Polar e Climático (CPC) and at the Climate Change Institute. Stable isotope data was determined using cavity ring-down spectroscopy in a Picarro® spectrometer at the CPC. Annual accumulation was greater at IC-05 with an average of 0.35 m.eq.w.a-1 compared to 0.25 m.eq.w.a-1 at the IC-02. Stable isotope data was approximately 1.3 times more negative at the IC-02 which also presented higher d values. Na+ and Cl- were in higher concentrations at the IC-05 however Cl/Na was greater in the IC-02. The Cl excess was found to be derived from fractionation of sea salt aerosols and not related to volcanism. This work presents new insights regarding the chemical differences between ice cores. isotopic WAIS. WAIS . (WAIS) IC02 IC 02 IC-0 88°0121.3S 8801213S S 88°01 21.3 88 01 21 3 82°0421.7W 8204217W W 82°04 21.7 82 04 7 82°04’21.7”W IC05 05 82°3030.8S 8230308S 82°30 30.8 30 8 79°2802.7W 7928027W 79°28 02.7 79 28 79°28’02.7”W coast 48 1458 14 58 14.5 60 1973 19 73 19.7 2 197 2003 Sodium CPC (CPC Institute ringdown ring down Picarro 035 0 35 0.3 m.eq.w.a1 meqwa1 meqwa m.eq.w.a 1 m eq w m.eq.w.a- 025 0.2 IC02. 02. 13 1. values Na ClNa volcanism (WAIS IC0 IC- 0121 3S 8801 88°0 213 21. 0421 7W 8204 82°0 217 3030 8S 8230 82°3 308 30. 2802 7928 79°2 027 4 145 5 14. 6 19. 200 03 0. a1 012 880 88° 042 820 82° 303 823 280 792 79° 20

RESUMEN La distribución de actividad volcánica ha atraído la atención de la humanidad por más de 350 años. Sin embargo, solamente hasta hace pocos años se comenzaron a usar técnicas de estudio modernas y con un contenido estadístico riguroso en el sentido de la ciencia de nuestros días. De hecho, se han creado tantos métodos de estudio que el problema actualmente no es la falta de una metodología de estudio moderna, sino la selección del método más adecuado, así como la forma en la que los resultados de ese método son interpretados. En este trabajo se examinan algunos de los métodos más comunes de los últimos 40 años, poniendo un énfasis especial en las suposiciones inherentes a cada método. Durante dicha revisión se pone de manifiesto que es fundamental tener conciencia de las suposiciones propias de cada método para evitar caer en la creación de mitos o falacias que solamente están basadas en prejuicios metodológicos que tienen la apariencia de ser cuantitativos y por lo mismo no-sesgados y muy exactos. También se muestra en este trabajo la conveniencia de manejar más de un modelo conceptual en cada zona de estudio, en particular en lo concerniente a la formación de agrupaciones anidadas. Normalmente es imposible capturar la complejidad de un sistema volcánico usando un solo método de estudio, o una aproximación automatizada. Por lo tanto, la regla dorada parece ser la utilización de más de un método de análisis teniendo cuidado de que haya congruencia en los resultados obtenidos a diferentes escalas espaciales.

ABSTRACT The spatial distribution of volcanic activity has been the subject of scientific enquiry for more than 350 years. Nevertheless, it has been only until recently that modern techniques of analysis started to be used to characterize such distribution. As a result, in the past 40 years many methods were devised, or adopted from other fields of study, aiming to achieve that purpose. Ironically, the plethora of now available methodologies has made problematic the selection of one method of study to characterize the spatial distribution of volcanic vents. In addition, given the diversity of methods, and their underlying assumptions, there are issues concerning the form in which the results of any specific method should be interpreted in a volcanic context. In this work I make emphasis on the relationship between the embedded assumptions of several common methods of study with the concept of a “natural partition”. Throughout this work it is remarked that 1) it is extremely important to gain conscience about the several assumptions implicit on each method of analysis, 2) never loose sight that not all volcanic systems are equal, and 3) that it is a myth that any quantitative method can provide reliable information about any system. The convenience of assessing more than one conceptual model to explain the formation of a cluster-subcluster structure is also mentioned. Overall, it is shown that the complexity of volcanic phenomena cannot be encapsulated by using a single method of study, or an automatized selection of parameters. Thus, given the complexity and diversity of volcanic phenomena, there is no particular method, nor set of methods, that can be recommended to be used on every situation of interest. Yet, as a golden rule, it is suggested that more than one method of analysis is used at every location of study, looking for congruency of results within a range of spatial scales.

ABSTRACT El Pinacate volcanic field, Northwest Mexico, includes a large shield volcano (Sta. Clara) and more than 400 vents, most of which are cinder cones and a few maars of Pleistocene and recent age. Previous studies of the distribution of those vents focused on the identification of preferred orientations of vent alignments, paying little attention to the identification of clusters of vents within the field. In this work several methods of spatial distribution analyses are combined together to describe the spatial structure of the distribution. As a result, four main structures are identified, each interpreted as a long-lived volcanic system that has remained active throughout the history of the volcanic activity on the region. Interaction of the axes of activity within those structures with an older listric fault that crosses the field from NW to SE is responsible for the apparent difference in distribution observed in the north and south halves of the field. Differences to the depth of the Curie isotherm also contribute to the observed differences on the vent distribution at the surface. Although the influence of tectonic stresses is very important in controlling the location of activity on this field, in this work we show that it is not necessary to invoke a change in the orientation of those stresses to explain the evolution of the region.

RESUMEN El campo volcánico El Pinacate, en el noroeste de México, incluye un gran volcán en escudo (Sta. Clara) y más de 400 centros eruptivos, la mayoría de los cuales son conos de ceniza con solo algunos maars, del Pleistoceno y más recientes. Estudios previos de la distribución de esos centros eruptivos han descrito su orientación preferente, prestando poca atención a la identificación de grupos. En este trabajo se combinan varios métodos de análisis para describir la estructura espacial de la distribución. Como resultado, se identifican cuatro estructuras principales, cada una interpretada como un sistema volcánico de larga vida que se ha mantenido activo a lo largo de la historia de la actividad volcánica en la región. La interacción de los ejes de actividad dentro de aquellas estructuras con una falla listrica más antigua que cruza el campo de NW a SE es responsable de la aparente diferencia en la distribución observada en las mitades norte y sur del campo. Las diferencias en la profundidad de la isoterma de Curie también contribuyen a las diferencias observadas en la distribución de los respiraderos en la superficie. Aunque la influencia de los esfuerzos tectónicos es muy importante para controlar la ubicación de la actividad en este campo, en este trabajo mostramos que no es necesario invocar un cambio en la orientación de esos esfuerzos para explicar la evolución de la región.

Abstract Background: The topographic and climatic diversity of the Mexican Transition Zone (MTZ) has favored species richness, disjunctions and endemism. Tigridia durangensis is an endemic geophyte with disjunct distribution in the MTZ. Questions and / or Hypotheses: What is the genetic diversity of Tigridia durangensis? Does it have genetic and phylogeographic structure? Were there any changes in its demographic history? Did the Quaternary climatic oscillations affect its area of distribution? Methods: The cpDNA regions ndhF-rpL32, rpL32-trnL, and 3´trnV-ndhC of 55 individuals from 10 populations were sequenced. The genetic diversity and the genetic structure were estimated with Hd, π and F ST. The parameters G ST and N ST determined the phylogeographic structure. The genealogical relationships were inferred with a haplotype net. Phylogenetic hypotheses were generated with Bayesian inference and Maximum likelihood. The demographic history was determined by means of neutrality tests, analyses of mismatch distribution (AMD) and Bayesian skyline plot. The paleodistribution was estimated with ecological niche models (ENMs). Results: Tigridia durangensis showed genetic and phylogeographic structure. Nine haplotypes were identified; H1 and H2-H9 formed two intraspecific lineages. The neutrality tests were not significant. The AMD plot was congruent with the haplotype net. Tigridia durangensis experienced a bottleneck in the recent past and the ENMs displayed a disjunct distribution in all scenarios. Conclusions: In Tigridia durangensis, the bottleneck and the interruption of the gene flow between the haplogroups might have been associated with orogenic processes and volcanism of the Transmexican Volcanic Belt.

Resumen Antecedentes: La diversidad topográfica y climática de la Zona de Transición Mexicana (ZTM) favorecieron la riqueza de especies, la disyunción y el endemismo. Tigridia durangensis es una geófita endémica con distribución disyunta en la ZTM. Preguntas y / o Hipótesis: ¿Cuál es la diversidad genética de Tigridia durangensis? ¿Tiene estructura genética y filogeográfica? ¿Hubo cambios en su historia demográfica? ¿Las oscilaciones climáticas del Cuaternario afectaron su área de distribución? Métodos: En el ADNcp, las regiones ndhF-rpL32, rpL32-trnL y 3´trnV-ndhC en 55 individuos de 10 poblaciones fueron secuenciadas. La diversidad y estructura genética fueron calculadas con Hd, π y F ST. Los parámetros G ST y N ST estimaron la estructura filogeográfica. Las relaciones genealógicas fueron estimadas con una red de haplotipos. Hipótesis filogenéticas fueron inferidas con Inferencia bayesiana y Máxima verosimilitud. La demografía histórica fue determinada con pruebas de neutralidad, análisis de distribución de diferencias pareadas (ADDP) y de graficas de líneas de cielo bayesianas. La paleodistribución fue estimada con modelos de nicho ecológico (MNE). Resultados: Tigridia durangensis mostró estructura genética y filogeográfica. Nueve haplotipos fueron identificados, H1 y H2-H9 formaron dos linajes intraespecíficos. Las pruebas de neutralidad no fueron significativas. El gráfico ADDP fue congruente con la red de haplotipos. Tigridia durangensis experimentó un cuello de botella durante el pasado reciente. Los MNE estimaron una distribución disyunta en todos los escenarios. Conclusiones: Un cuello de botella y la interrupción del flujo genético entre los haplogrupos de Tigridia durangensis parecen estar asociados a procesos orogénicos y al volcanismo de la Faja Volcánica Transmexicana.

Resumen La hoja Monterrey se ubica al noroeste de Costa Rica en el límite del arco volcánico activo y la cuenca de San Carlos (CSC), asociado con la sedimentación, el vulcanismo y la tectónica de la región tras-arco de América Central meridional. El objetivo y método de trabajo fue desarrollar el cartografiado geológico de los depósitos sedimentarios y volcánicos, la tectónica y el muestreo para dataciones radiométricas, geoquímica y petrografía de las diferentes unidades geológicas. Las rocas más antiguas de la Hoja Monterrey están constituidas por los sedimentos clásticos de la Formación Venado depositados en un ambiente de plataforma y transición continental de edad Mioceno Medio - Superior. La geocronología U-Pb del grupo de zircones detríticos más jóvenes en estos sedimentos, registran una edad de sedimentación máxima de 6,9 ± 0,2 Ma, sugiriendo una edad del Mioceno tardío y Plioceno de los sedimentos en esta región de la cuenca de San Carlos, correlacionable con dataciones previas de microforaminíferos, palinología y una edad radiométrica 40K/40Ar del vulcanismo que sobreyace estos sedimentos. La sedimentación del Plioceno en el área se interpreta como la colmatación de la cuenca asociado al cierre del istmo Centroamericano, registrado por una discordancia angular posiblemente asociado al evento tectónico registrado durante el final del Mioceno e inicios del Plioceno. El vulcanismo del Mioceno Superior es sub-alcalino de marcada afinidad toleítica y calco-alcalina y de transición a ambas series, variando de basaltos hasta dacitas. Los análisis geoquímicos sugieren una fuerte diferenciación de estos magmas a partir de fuentes de transición de tipo OIB (para las rocas de afinidad calco-alcalina/alcalina) a fuentes de tipo MORB (para los basaltos de afinidad toleítica) modificadas por los procesos de subducción. El vulcanismo piroclástico del Plio-Pleistoceno se asocia a ignimbritas de composición dacítica-andesítica calco-alcalina. En relación con magmas primarios, los análisis sugieren mayores o altos grados de la fusión parcial con un aporte de fluidos y sedimentos pelágicos carbonatados de la placa subducida al metasomatismo del manto. La normalización al manto primitivo indica enriquecimiento en LILE y deficiencias en HFSE asociado al aporte de fluidos y deshidratación de sedimentos marinos de la placa subducida al metasomatismo del manto, típico del vulcanismo de arco con una componente alcalina que puede estar más relacionada al vulcanismo del tras-arco que al vulcanismo del intra-arco del norte de Costa Rica. La Formación Monteverde de edad Pleistoceno inferior, abarca la mayor parte del área cerca del 78%, mayormente formando suelos de transición y residuales, constituido principalmente por andesitas, asociado también con un vulcanismo piroclástico y volcano-sedimentario presente en el sector suroeste de la hoja. La Formación Buena Vista conforma la actividad volcánica posterior a la Formación Monteverde y está constituido por depósitos volcaniclásticos (lahares) que forman brechas volcánicas muy endurecidas. Los depósitos piroclásticos Holocénicos del volcán Arenal (tefras) son de composición andesítica-andesítica basáltica calco-alcalina y se distribuyen al sur de la hoja. La tectónica compresiva del Mioceno Medio-Superior en el área está registrada por la deformación tectónica de fallas inversas en los sedimentos de la Formación Venado y la tectónica transtensiva del Plioceno y Pleistoceno por fallas principalmente de desplazamiento de rumbo consideradas activas. Las edades Cenozoicas y Mesozoicas obtenidas en zircones detríticos de la Formación Venado, registran el desarrollo y evolución del arco de islas de América Central meridional. En tanto, las edades Proterozoicas y Paleozoicas registran una posible conexión con el norte de América Central o sur de México, o un posible origen Gondwanico o Laurenciano. Sin embargo, podrían indicar también la presencia de fragmentos de corteza continental por debajo de América Central meridional. Estas edades de zircones primordiales son un aporte nuevo al conocimiento geocronológico y evolutivo de estos complejos continentales y proveen un paradigma para futuros estudios sobre la evolución geológica y geotectónica del istmo Centroamericano.

Abstract The Monterrey sheet is located in the northwest of Costa Rica in the limit of the active volcanic arc and the San Carlos basin (SCB), associated with the sedimentation, the volcanism and the tectonic of the back-arc region of southern Central America. The objective and methods were to develop the geological mapping of the sedimentary and volcanic deposits, the tectonic and the sampling for radiometric dating, geochemistry and petrography of the different units. The older rocks are conformed by clastic sediments belonging to Venado Formation, deposited in a shelf and transitional continental environment of Middle-Upper Miocene age. U-Pb geochronology for the youngest group of detrital zircons in these sediments constrained to a maximum depositional age of 6,9 ± 0,2 Ma, suggesting a late Miocene to Pliocene age sedimentation of the basin in this region of the SCB, which is in agreement with previous microforaminiferal and palynological dating and one 40K/40Ar radiometric age of the overlying volcanism on this sediments. The Pliocene sedimentation corresponds to the sealing of the basin associated with the Central American isthmus closure, recognized by an angular discordance associated with the tectonic event registered at the end of the Miocene and the beginning of the Pliocene. The Upper Miocene volcanism is subalkaline of marked tholeiitic and calc-alkaline afinity and transition to both series, varying from basalts to dacites. The geochemical analysis suggest a strong differentiation of these magmas from OIB type source (calc-alkaline/alkaline rocks) to MORB type source (tholeiitic basalts) modified by the subduction processes. The Plio-Pleistocene pyroclastic volcanism is associated to ignimbrites of calc-alkaline dacitic-andesitic composition. Related to primary magmas, the analysis suggest greater or high degrades of partial melting with an input of fluids and carbonate pelagic sediments from the subducting slab to the mantle metasomatism. The primitive mantle normalization shows LILE enrichments and HFSE depletions associated with the input of marine fluids and sediments dehydration of the subducted slab to the mantle metasomatism, typical of arc volcanism with an alkaline component that may be more related to the back-arc rather than the intra-arc volcanism of northern Costa Rica. The Monteverde Formation of the lower Pleistocene, cover most of the area of about 78%, forming transitional and sedentary soils mainly of andesite composition, associated also to a pyroclastic and volcaniclastic volcanism in the southwest of the sheet area. The Buena Vista Formation conform the subsequent volcanism of Monteverde Formation and is constituted by volcaniclastic deposits (lahars) of very indurate volcanic breccia. The pyroclastic Holocene deposits of Arenal volcano (tephra) are calc-alkaline of andesitic-basaltic andesite composition and are distributed to the south of the sheet. The compressive tectonic of the Middle to Upper Miocene is registered in the area by the tectonic deformation of thrusting faults in the sediments of the Venado Formation and the transtensive tectonic of the Plio-Pleistocene by mainly strike-slip faults considered active. The Cenozoic and Mesozoic detrital zircon ages of the Venado Formation, they register the development and evolution of the southern Central America volcanic arc, meanwhile, the Proterozoic and Paleozoic detrital zircon ages a possible connection with northern Central America or southern Mexico, or a possible Gondwanic or Laurentian origin. However, it could also indicate the presence of hidden continental crust fragments underneath southern Central America. These ancient detrital zircons ages constitute a new contribution to the geochronological knowledge and evolution of these continental complexes and provide a paradigm for future studies about the geologic and geotectonic evolution of the Central America isthmus.

Resumen La interferometría diferencial con radar de apertura sintética (SAR) es una técnica conocida en teledetección por sus aplicaciones en la generación de modelos digitales del terreno y el monitoreo de deformaciones de la corteza terrestre. Esta técnica se basa en la fase, un parámetro presente en las imágenes SAR y sensible a la topografía del terreno. Las diferencias de fase se relacionan con cambios de elevación ocurridos entre dos barridos del satélite sobre un mismo espacio. Para la obtención de información topográfica se requiere un modelo digital del terreno y la diferencia de fase permite realizar estimaciones de desplazamiento vertical del terreno con precisiones superiores a 1 centímetro. El presente trabajo permitió estimar la deformación superficial experimentada en la ladera oeste del cráter del volcán Turrialba tras la erupción del 1 de agosto de 2020. Para ello se utilizaron varias imágenes captadas por el sensor Sentinel 1A, de la Agencia Espacial Europea.

Abstract Differential synthetic aperture radar interferometry (SAR) is a technique known in remote sensing for its applications in the generation of digital terrain models and the monitoring of deformations of the earth’s crust. This technique is based on the phase, a parameter present in SAR images and sensitive to terrain topography. Phase differences are related to elevation changes that occur between two satellite scans over the same space. To obtain topographic information, a digital terrain model is required and thus, phase differences provide information for estimating vertical terrain displacement to an accuracy greater than 1 centimeter. In the present work it was possible to estimate the surface deformation that occurred on the western slope of the crater of the Turrialba volcano after the eruption of August 1, 2020. For this purpose, several images captured by the Sentinel-1A sensor of the European Space Agency were used.

RESUMEN La Formación La Quinta es una unidad volcano-sedimentaria del Triásico-Jurásico que aflora en ambos flancos de la serranía del Perijá y en la parte occidental de Los Andes de Mérida, en Colombia y Venezuela. Está conformada por capas de lodolita y arenisca rojiza intercaladas con lavas basálticas a riolíticas e ignimbritas. Esta sucesión está localmente intruida por cuerpos hipoabisales riolíticos-dacíticos, diques félsicos y stocks monzodioríticos. El volcanismo registrado en la Formación La Quinta abarca un rango composicional amplio en la serie subalcalina que incluye: basalto alcalino-andesita basáltica (plagioclasa+augita), andesita-traquiandesita-dacita (plagioclasa+augita+cuarzo+anfíbol) y riolita-riolita alcalina (cuarzo+sanidina+plagioclasa+biotita). Los minerales accesorios son magnetita, ilmenita, hema-tita, circón y apatito, lo que sugiere condiciones oxidantes en los magmas (desde +1.2 Ni-NiO hasta el campo de hema-tita-magnetita). Análisis de geotermobarometría en clinopiroxeno (~1120 °C y 4.6 kbar) indican que su cristalización ocurrió en la porción media de una corteza continental normal a engrosada (26-49 km), y precedió al fraccionamiento de ilmenita-magnetita (~720 °C). Adicionalmente, las rocas exhiben alteración de calcisilicatos (grosularia-andradita hidratada, epidota y ceolitas), en asociación con posibles depósitos cupríferos estrato-ligados. Las evidencias mineralógicas y geoquímicas halladas sugieren que estas rocas pertenecen a una suite comagmática donde los procesos de diferenciación estuvieron gobernados por la cristalización fraccionada a baja presión y la asimilación parcial de la corteza media. Asimismo, estas rocas se formaron a partir de grados de fusión parcial bajos en una lherzolita de espinela (o una fuente enriquecida) dentro de un ajuste tectónico suprasubducción de naturaleza híbrida entre un arco y un rift. De tal modo, en este artículo se propone un escenario tectónico mixto en el cual la placa Farallón subducía bajo la placa Suramericana al mismo tiempo que se generaban cuencas transtensionales ligadas al rompimiento de Pangea. De allí la existencia de la actividad volcánica con firma de arco en La Quinta, que estaba ubicada detrás del arco principal.

ABSTRACT The La Quinta Formation is a Triassic-Jurassic volcano-sedimentary unit exposed in Colombia and Venezuela, that crops out along both flanks of the Serranía del Perijá and in western Mérida Andes. It is composed of reddish mudsto-nes and sandstones interbedded with basaltic-to-rhyolitic lava flows and ignimbrites. This succession is locally intruded by dacitic-rhyolitic hypabyssal bodies, felsic dikes and small monzodioritic intrusions. The volcanism recorded in La Quinta comprises the whole subalkaline compositional spectrum from basaltic andesites-alkali basalts (plagioclase-au-gite), though andesites-trachyandesites-dacites (plagioclase-augite-ß quartz-amphibole) and rhyolites-alkali rhyolites (ß quartz-sanidine-plagioclase-biotite). Magnetite, ilmenite, hematite, zircon and apatite are recurrent accessory phases and suggest dominant oxidized conditions (+1.2 Ni-NiO to hematite-magnetite buffers) in the magmas. Clinopyroxene and ilmenite-magnetite geothermobarometry suggest an early crystallization of the former (ca. 1120 °C and 4.6 kbar) in the middle portion of a normal-to-thickened continental crust (26-49 km), and later fractionation of the Fe oxides (ca. 720 °C). In addition, some samples exhibit calc-silicate alteration formed of hydrated grossular-andradite, epidote and zeolites in association with possible sediment-hosted stratiform copper occurrences. According to mineralogical and geochemical evidence, these rocks belong to a single comagmatic suite in which differentiation processes were driven by low-pressure fractional crystallization and middle-crustal assimilation. Moreover, these rocks exhibit geochemical features indicative of low degrees of partial melting of a spinel lherzolite (or an enriched source) in a hybrid setting between subduction-related arc and intracontinental rifting. Thus, we propose a mixed tectonic scenario in which subduction of the Farallon plate beneath western South America combined with transtensional tectonics resulting from the break-up of Pangea, generated volcanic activity with an inherited arc-signature behind (landward) the arc axis.

Abstract It is estimated that the explosive Hudson volcano eruption in Southern Chile injected approximately 2.7 km3 of basalt and trachyandesite tephra into the troposphere between August 8-15, 1991. The Hudson signal has been detected in Antarctica at the eastern sector and in South Pole snow. In this work, we track the Hudson volcanic plume using a dispersion model, remote sensing, and a re-analysis of a high-resolution ice core analysis from the Detroit Plateau in the Antarctic Peninsula and sedimentary records from shallow lakes from King George Island (KGI). The Hudson eruption imprint in these records is confirmed by using a weekly resolved aerosol concentration database from KGI demonstrating that the regional impact of Hudson eruption predominates over the Mount Pinatubo/Phillippines volcanic signal, dated from June 1991, in terms of particulate matter depositions. The aerosol elemental composition of Ca, Fe, Ti, Si, Al, Zn, and Pb increases from 2 to 3 orders of magnitude in background level during the days following the eruption of the Hudson volcano.

Abstract Records of Statherian intracontinental ruptural tectonics, magmatism and sedimentation events are recognized all over the South American Platform as an immediate tectonic response to the formation of a large continental domain during Rhyacian-Orosirian orogenic collage. In this paper, we present a preliminary synthesis of the variety of tectonic-sedimentary and magmatic occurrences of these taphrogenic processes along the Statherian Period, which are recorded in all cratons, as well as in the basement of most Brasiliano orogenic belts. The Statherian rock units are better preserved over the cratons, and within the Brasiliano structural provinces they are reduced by erosional processes and discretely overprinted by Tonian and Cryogenian structures, and strongly by the Ediacaran-Brasiliano Orogeny. Clastic sediments are dominantly mature, primary structures clearly pointing to the environmental setting. Anorogenic bimodal magmatism, represented by volcanic and plutonic rocks is common, where felsic rocks are largely dominant. Their geochemical signature indicates within-plate settings and dike swarms are common within the cratons. The magmatism was very intense locally, suggesting LIP occurrences, although in need of additional geophysical and petrological support. The taphrogenic and magmatic events took place within Orosirian and Rhyacian basement, in which main tectonic-magmatic events ceased just before the Late Statherian, occasionally extending into the Calymmian.

RESUMEN Las rocas de la Formación Ahuichila han sido objeto de atención en la literatura por casi 80 años. Durante este tiempo sólo se han publicado descripciones estratigráficas generalizadas de la Formación Ahuichila. En este artículo se incluye la descripción de secciones estratigráficas medidas entre el Bajío de Ahuichila (localidad tipo de esta formación) y el Valle Nazareno. Las rocas estudiadas fueron agrupadas en cuatro asociaciones de litofacies: I. Ortoconglomerado que se presenta, dependiendo de la sección, ya sea en la base o en la cima de la formación, pero que en ninguna sección fue observado en ambas posiciones; II. Litarenita-limolita-lutita; III. Yeso-dolomía-limolitalutita y IV. Caliza con microbialitas. Se interpreta que las cuatro asociaciones se acumularon en una cuenca continental cerrada, con sub-ambientes de pie de monte, fluvial y lacustre somero. La presencia de evaporita y microbialita es consistente con un clima árido durante su depósito. Los icnogéneros Planolites, Palaeophicus y Cochlichnus pertenecen a la icnofacies Mermia indicativa de ambiente lacustre. En el área estudiada no se observa vulcanismo intracuenca, esto contrasta con la litología de otras sucesiones de capas rojas continentales en el centro y norte de México equivalentes a la Formación Ahuichila, en donde las rocas volcánicas de intracuenca son comunes. Tobas intercaladas en la sucesión Ahuichila sugieren vulcanismo extracuenca contemporáneo, al menos, en parte, con la sedimentación. El contacto inferior de la Formación Ahuichila cuando aflora es una superficie de erosión. Según la localidad sus capas pueden ser paralelas a la inclinación de la sucesión sedimentaria marina del Mesozoico, o presentar una clara discordancia angular con ésta. Cuando el contacto es una discordancia paralela, la actitud estructural de las rocas mesozoicas y continentales de la Formación Ahuichila es igual y en lugares llega a ser sub-vertical, por lo que se interpreta que la Formación Ahuichila fue deformada junto con las rocas subyacentes. En donde la discordancia es angular hay evidencias de al menos un pulso de deformación compresiva anterior a la acumulación de Ahuichila. La forma inferida de la paleocuenca de Ahuichila es alargada y paralela a las estructuras en el Sector Transversal de Parras de la Sierra Madre Oriental, el límite occidental de la paleocuenca posiblemente fue el Levantamiento de Villa Juárez, y el límite oriental se cree fue el Levantamiento de San Julián. La deformación documentada en la Formación Ahuichila sugiere interpretar que su depósito fue sin-tectónico, acumulada sobre una cuenca tipo piggy-back sobre la Napa de Parras, en el Sector Transversal de Parras.

ABSTRACT Rocks in the Ahuichila Formation have been described in the literature for the last 80 years. In this time only generalized descriptions of the Ahuichila Formation have been published up to now. This paper includes the description of stratigraphic logs measured at the Bajío Ahuichila (type locality of this formation) and the Nazareno valley. The studied rocks are grouped into four lithofacies associations: I. Orthoconglomerate, which depending on the locality, occurs as either at the base or at the top of the formation, but never both in the same stratigraphic positions in the same section, II. Litharenite-limolite-shale, III. Gypsumdolomite-limolite-shale, and IV. Limestone with microbialites. The four lithofacies associations are interpreted as consistent with deposition in a closed continental basin, and correspond to fluvial, alluvial, and shallow lake sub-environments. The occurrence of evaporite and microbialite is consistent with an arid climate at the sedimentation time. The Planolites, Palaeophicus and Cochlichnus ichnogenera belong to the Mermia ichnofacies in a lacustrine environment. Intrabasinal volcanic lava flows are not founded in the Ahuichila Formation at the study area, this feature is a difference with similar lithologies in other continental red beds successions in central and northern Mexico, where intrabasinal volcanic rocks are common. Distal tuffs interlayered in the Ahuichila succession suggest extrabasinal volcanism contemporaneous, at least in part, with the sedimentation. The lower contact of the Ahuichila Formation, where is exposed out is always an erosional surface. Depending on the location, a disconformity with the beds in the underlying Mesozoic marine sedimentary rocks, or a clear angular unconformity can be observed. In those places where the contact is a disconformity, the structural attitude of the Mesozoic marine sediments and the continental Ahuichila rocks is the same, despite the fact that in some places, it might be sub-vertical; this is interpreted as clear evidence that the Ahuichila Formation was deformed together with the Mesozoic rocks. In those places where a clear angular unconformity exists it is obvious that at least one shortening pulse occurred prior to the Ahuichila deposit. The inferred shape of the Ahuichila paleobasin is elongated and parallel to the structures in the Parras Transversal Sector of the Sierra Madre Oriental, the paleobasin limits could be in the west at the Villa Juárez uplift and at the San Julián uplift in the east. The documented deformation in the Ahuichila Formation suggests the assumption of a syn-tectonic deposit, on a piggy-back type basin located atop the Parras Nappe, next to the Parras Tranversal Sector.

Resumen El cerro Pico de Piedra constituye una estructura volcánica colapsada del Grupo volcánico Irazú, asociable con el vulcanismo del miembro Paraíso y conforma la cuenca alta del río Virilla. La interpretación por medio de sensores remotos, recopilación bibliográfica, levantamiento geomorfológico y visitas al campo permitieron identificar procesos erosivos intensos en la cuenca, inestabilidad de laderas y susceptibilidad del corredor vial La Holanda que comunica fincas productoras de leche y tubérculos con San Isidro de Coronado. La ocurrencia de deslizamientos y susceptibilidad se evaluó con el método Mora-Vahrson modificado y Probabilistic Infinite Slope Analysis (PISA), modelando diversos grados de saturación en los suelos volcánicos y diversos escenarios, entre ellos los de Patillos de 1952 y Cinchona en 2009. La zonificación geológica integrada en la cuenca sugiere conservar la cobertura forestal actual, controlar la erosión y respetar los retiros respecto a los cauces fluviales. Las áreas agropecuarias actuales son de uso conforme y las más estables en relación a su condición geomorfológica.

Abstract The Cerro de Pico de Piedra (translated as Mount Pico de Piedra) is a collapsed volcanic structure of the Irazú Volcanic Group associated with Paraíso Member’s volcanism and constitutes part of the upper basin of the Virilla River. Data interpretation gathered by remote sensing, bibliographical compilation, geomorphological survey and field visits allowed the identification of intensive erosion processes, slope instability and hazard (damage) susceptibility of the La Holanda transport corridor (road) that connects milk and tuber-producing farms with the town of San Isidro de Coronado. Landslide occurrence and transport corridor susceptibility were assessed according to modified Mora-Vahrson and probabilistic infinite slope analysis (PISA) methodologies by modeling various degrees of soil water saturation in volcanic soils under two conditional seismic scenarios referenced to the Patillos (1952) and Cinchona (2009) Costa Rican earthquakes. Integrated geological zoning of the upper basin suggests the need to preserve the current forest coverage, minimize erosion rates and maintain appropriate buffering allowance distances of anthropogenic activities from fluvial bodies. Current agricultural areas are located within the legally established regulated territorial zoning attributed as being the most stable in relation to their geomorphological conditions.