FOTOGEOLOGÍA DE LOS COMPLEJOS ESTRATOVOLCÁNICOS EL HOYO Y ASOSOSCA (NICARAGUA)

Elena Badilla, Ignacio Chaves, Lepolt Linkimer, Héctor Zúñiga y Guillermo E. Alvarado, Escuela Centroamericana de Geología, Universidad de Costa Rica

San José, 1999

 

RESUMEN

Un conjunto de geoformas volcánicas asociadas con una serie de fisuras corticales paralelas con rumbo N-S se puede distinguir entre Puerto Momotombo y Malpaisillo (Departamento de León), Nicaragua. Dentro de ellas se pueden reconocer las siguientes: el Complejo estratovolcánico achatado El Hoyo, los maares Malpaisillo y Laguna Asososca y los estratovolcanes Las Pilas y Asososca.

El Complejo Volcánico El Hoyo es el resultado de una secuencia de por lo menos tres etapas: la primera corresponde con el desarrollo, actividad y colapso caldérico del volcán El Picacho; la segunda se relaciona con la edificación del denominado volcán Paleo-Hoyo; y la tercera, con el desarrollo y actividad del volcán El Hoyo, históricamente activo en 1528, 1952 y 1954. Otras estructuras más simples son los maares Laguna Asososca y Malpaisillo y los estratovolcanes Asososca y Las Pilas. Este último, junto con los volcanes del Complejo El Hoyo, genera una serie de coladas y flujos orientados predominantemente hacia el norte y el noreste, produciendo la topografía irregular de la zona.

Estas unidades son afectadas por fallas presumiblemente normales, posiblemente activas y con una tendencia general NINW.

La región posee un peligro volcánico elevado relacionado con la emisión de coladas de lava, flujos piroclásticos y tefras. Sin embargo, la caída de ceniza es la única actividad que hace vulnerables a las pequeñas comunidades cercanas, sobre todo a las ubicadas al SW del complejo volcánico El Hoyo, pues la dirección predominante de los vientos es en esa dirección. El poblado de Malpaisillo presenta un peligro volcánico mayor ligado a una eventual actividad freatomagmática producida por la fisura cortical sobre la que se encuentra situada.

 

INTRODUCCIÓN

La configuración geológica de Nicaragua se originó en el Paleozoico y culminó con una intensa actividad a principios del Cuaternario (Giesecke, 1989). Las rocas volcánicas del Terciario y aún del Cretácico que conforman la parte central de Nicaragua, están ordenadas en por lo menos doce paleoarcos curvos volcánicos (magmáticos), incluyendo un desplazamiento en la actividad volcánica durante el Terciario de este a oeste y una ligera relación entre las estructuras, especialmente de caldera y zonas de falla prominentes. La disposición de los paleoarcos volcánicos coincide en gran parte con la geomorfología del área central de Nicaragua (Valrey, 1988).

Las estructuras relacionadas con la actividad neovolcánica más reciente en el territorio Nicaragüense, incluyen por lo menos 10 estratovolcanes (9 activos desde la conquista), así como complejos maáricos, caldéricos y de conos de escorias (Simkin y Siebert, 1994). Dengo el al. (1970) y Alvarado el al. (1986) describen, en Centroamérica, grupos individuales de conos que están localizados a lo largo de fallas N-S.

Una de estas estructuras es el complejo volcánico conformado por los volcanes El Hoyo, Las Pilas, Asososca, El Rota, Cerro Negro y otras estructuras menores asociadas con ellos, los cuales han sido poco descritos en la literatura. Martínez y Viramonte (1971; en Weyl, 1980) elaboraron un mapa geológico del complejo volcánico El Hoyo y otros complejos cercanos, como los de los volcanes Telica, San Cristóbal y Momotombo, pero por la escala en la que fue reproducido, no se puede considerar como un estudio de detalle.

Walker (1983) señala que el volcán Las Pilas - El Hoyo posee erupciones históricas. Simkin y Siebert (1994) reportan que el volcán El Hoyo es un volcán complejo con erupciones en 1528, 1952 y 1954, las cuales fueron principalmente centrales, explosivas y freáticas. Según Weyl (1980), El Hoyo desarrolló actividad fumarólica en 1977. Van Wyk de Vries (1993) indica que en el macizo El Hoyo han habido dos focos volcánicos activos en tiempos recientes. Hay un eje central con tendencia hacia el este, formado por numerosos cráteres y muchos conos subsidiarios en lineamientos con tendencia norte. La actividad lateral ha producido conos de cenizas y maares, mientras que la actividad del foco central ha sido casi exclusivamente efusiva; lo único piroclástico ha sido aglomerados y delgados depósitos de escorias.

El Cerro Negro es el volcán más reciente de Nicaragua, habiendo surgido en 1850. A partir de ese año se han sucedido una serie de erupciones (1850, 1867, 1899, 1914, 1919, 1923, 1929, 1947, 1948, 1949, 1950, 1954, 1957, 1960, 1961, 1962, 1963, 1964, 1968, 1969, 1971, 1992) (Simkin y Siebert, 1994), siendo la de 1968 una de las más violentas (Giesecke, 1989). Su último período eruptivo fue en 1992 (Simkin y Siebert, 1994).

Este estudio tiene como objetivo describir las estructuras que componen dicho complejo volcánico, con el fin de establecer las relaciones volcanomorfológicas existentes entre ellas, una posible secuencia de eventos y de identificar preliminarmente los peligros que puedan generar. Para esto se realizó un análisis detallado de un área de 130 km ubicada entre Puerto Momotombo y Malpaisillo (Fig. 1), Departamento de León, Nicaragua, a partir de seis fotografías aéreas (R11, línea 34, fotografías 2568, 2569, 2570 y R04, línea 33, fotografías 889, 890, 891) escala 1: 40 000; además, se llevó a cabo una revisión bibliográfica y una interpretación a partir de los datos obtenidos. No se llevó a cabo ninguna comprobación de campo.

 

UNIDADES GEOMORFOLÓGICAS

Las siguientes unidades fueron definidas morfológicamente con base en fotografías aéreas (Fig. 2):

1. Relictos Volcánicos

Corresponde con posibles relictos volcánicos como los cerros Cabeza de Vaca (666 m s.n.m), Tacanistes (512 m s.n.m), Las Colinas (125 m s.n.m), Loma Chistata (155 m s.n.m.) y otros con alturas de 195, 302 y 780 m s.n.m Las pendientes máximas alcanzan los 200, sus bases son redondeadas con un diámetro máximo de 1200 m; el patrón de drenaje es radial y generalmente se presentan rodeados por coladas que provienen de otros centros de emisión cercanos. Se desconoce si se trata de antiguos focos volcánicos erosionados o simplemente de restos de coladas y/o de tobas soldadas.

II. Complejo Volcánico El Hoyo      

Abarca un área de aproximadamente 50 km e incluye una serie de geoformas correspondientes con diferentes eventos de la evolución volcánica de la región. Se distinguieron las siguientes unidades:

Caldera El Picacho

Estructura semicircular que posee un diámetro de 1,5 km, con un escarpe de unos 80 m de alto y laderas exteriores con pendientes que alcanzan los 14°. Corresponde con los restos de un paleovolcán colapsado. Esta caldera se encuentra rodeada por una serie de coladas de lava provenientes posiblemente del antiguo volcán que dio origen a esta estructura. Con base en el grado de erosión superficial se distinguieron dos grandes campos de coladas. El primero tiene una longitud de aproximadamente 2 1cm y una dirección predominante hacia el SE. El patrón de drenaje es paralelo y está muy afectada por la erosión hídrica que genera cárcavas. El segundo posee una longitud de 4 km y muchos lóbulos frontales que corresponden con al menos tres flujos superpuestos que están totalmente cubiertos de bosque. Ambos campos de coladas presentan pendientes poco uniformes y superficies cubiertas de crestas de presión; además, están afectados por fallas con rumbo N-S.

En el interior de la caldera El Picacho se presenta una zona plana cubierta de vegetación, que corresponde con un relleno parcial constituido por materiales volcaniclásticos (posiblemente coluvios o depósitos fluviolacustres) provenientes del volcán Paleo-Hoyo, del volcán El Hoyo o de la erosión de la caldera misma.

Volcán Paleo-Hoyo

Con este término se define la estructura volcánica previa al actual Volcán El Hoyo. Posee un diámetro de 4 km, con una pendiente uniforme de 14°, un patrón de drenaje radial y zonas con o sin vegetación, quizás producto de lluvia ácida yio cenizas provenientes del actual volcán El Hoyo.

Volcán Cerro Ojo de Agua

Esta unidad incluye tanto al volcán Ojo de Agua (813 m s.n.m) como al pequeño cono que se ubica hacia el oeste (720 m s.n.m). El primero posee 600 m de diámetro en su base y un cráter de 200 m de diámetro y 80 m de profundidad. El segundo tiene su cráter de 100 m de diámetro desportillado hacia el NE. Ambos sobresalen del terreno circundante con un máximo de 100 ni, presentan una pendiente uniforme de 20° y no poseen vegetación. Se interpretan como conos parásitos.

Volcán El Hoyo

Estructura de base circular (2 km de diámetro) con una altura de 1088 m s.n.m y pendientes uniformes de 20° compuestas por una sucesión de coladas y piroclástos intercalados. Posee tres cráteres de paredes verticales y profundas de 400, 80 y 200 m de diámetro, respectivamente, alineados en sentido N-S; el principal (400 m de diámetro), del cual se deriva el nombre del volcán, se encuentra en la cima, tiene forma de embudo escalonado, una profundidad de aproximadamente 500 m y fracturas en el borde. Asociado con este volcán se encuentra un campo de coladas de lava que presenta una superficie poco erosionada de 3 km de longitud, con relieve irregular. Su espesor es de cerca de 40 ni, abarca un área de 7,6 km2 y posee un volumen estimado de 0,3 km3. De acuerdo con Van Wyk de Vries (1993), las coladas de lava que fluyen desde el centro son largas y los túneles de lava y superficies pahoehoe son una característica común. Weyl (1980), con base en la poca información disponible, establece que las coladas de este volcán son basálticas. Aunque Van Wyk de Vries (1993) establece que el volcán El Hoyo es un escudo volcánico, en este estudio se le considera como un volcán achatado, dadas sus dimensiones pequeñas en comparación con los escudos andesíticos costarricenses (p.ej. volcanes Barva e Irazú). Weyl (1980) lo denomina estratovolcán.

Relacionado con el complejo El Hoyo existe un pequeño cono excéntrico, llamado Santa Matilde, de 381 m s.n.m, de 400 m de diámetro en la base y laderas uniformes. Tiene un cráter circular en la cima de 80 m de diámetro que se encuentra desportillado hacia el norte. De él proviene una colada de lava de 7 km de largo, que ocupa un área de 6.7 km y un volumen de 0.3 1cm Además, dentro de este complejo se incluyen dos cráteres parásitos representados por depresiones de 600 y 500 m de diámetro, con formas elipsoidales y profundidades de hasta 20 m. Se encuentran erosionados y uno de ellos posee un patrón de drenaje paralelo provoca un desgaste mayor hacia el norte.

III. Maares

Se distinguieron dos maares (lagos cratéricos cuyo piso se ubica por debajo del nivel del terreno circundante):

Maar Malpaisillo

Depresión de 700 m de ancho y 1000 m de longitud (0,7 km con una profundidad de unos 100 m y un fondo llano ocupado en parte por una laguna. Sus paredes internas son verticales sin signos de erosión y se encuentran rodeadas y parcialmente cubiertas de coladas de lava pertenecientes al Volcán Las Pilas. Se almea en sentido N-S con otros maares menores.

Maar Laguna Asososca

Depresión ovalada de 1500 m de longitud y 1000 m de ancho, localizada al SE del volcán Asososca. El maar está rodeado por un anillo de cenizas (Alvarado, 1990), de posible origen freatomagmático, que tiene una altura de 55 m sobre el terreno circundante y de 160 m sobre el nivel del lago que ocupa el fondo de la depresión. El borde oeste del anillo posee una ladera externa con inclinación de 10° y una interna con pendiente de 25°. En el lado este, las laderas externa e interna tienen una inclinación de 8° y 38°, respectivamente.

En el sector norte del maar se distinguen dos depresiones con una orientación SW - NE y un diámetro cercano a 200 m, las cuales fueron causadas probablemente por explosiones volcánicas.

Bas en la información aportada por Weyl (1980), se establece que los materiales de este maar son andesitas basálticas y basaltos con olivino. Sin embargo, se requiere una revisión geoquímica de las tefras juveniles para examinar si existen dos magmas envueltos durante la formación del maar o si hay xenolitos.

IV. Volcán Las Pilas

Consiste de una estructura de forma cónica, de 1001 m s.n.m, que se eleva sobre la superficie circundante hasta 300 m y que tiene una base casi circular de 1,5 km de diámetro. Contiene un cráter lateral de 250 m de diámetro y20 m de profundidad.

El campo de coladas de este volcán corresponde con una superficie irregular con morfología que denota claramente un flujo, de tono oscuro y totalmente cubierta de vegetación. Aparentemente se trata de 3 flujos diferenciables por el grado de desarrollo de la vegetación, los cuales poseen un espesor máximo de 60 m de altura, cubren un área de 16,4 1cm y ocupan un volumen estimado de 0,96 1cm

V. Volcán Asososca

Edificio volcánico con laderas de 22 ° de inclinación y una altitud de 818 m s.n.m. Se eleva unos 620 m sobre el nivel del terreno circundante y posee una base circular de 2.4 km, en la que se puede observar un abanico formado por un deslizamiento o flujo de escombros (debris flow?) originado desde su cima. En el flanco NW existe una estructura posiblemente más antigua debido a un mayor desarrollo del patrón de drenaje.

VI. Volcán Cerro Negro

En el área de estudio se encuentran algunas coladas de lavas recientes, oscuras, casi llanas y con líneas de flujo, provenientes del Volcán Cerro Negro. Este volcán no fue objeto de estudio en el presente trabajo, dado que su mayor parte se encuentra fuera del área de estereoscopía de las fotografias utilizadas.

VII. Llanura fluviovolcánica

Zona casi plana con una pendiente uniforme de 3° y un área de varios km El patrón de drenaje es paralelo y origina cárcavas en algunos sectores. Estas áreas son utilizadas para actividades agrícolas.


MARCO ESTRUCTURAL

En el área de estudio sobresalen las siguientes estructuras (Fig. 2 y 3):

A. Alineamientos de volcanes

Los volcanes principales y las estructuras volcánicas menores se presentan alineados a lo largo de lo que se interpretó como fisuras corticales profundas. Estas son:

a. Alineamiento de la cadena neovolcánica de Nicaragua con rumbo N63°W (p.ej. volcanes El Hoyo, Las Pilas y Cerro Negro) y alineamiento con rumbo N54°W de los volcanes Momotombo, Montoso, Los Palomos, Colorado y la Caldera Monte Galán. Ambos ejes imaginarios presentan una separación lateral siniestral de cerca de 2 km

b. Alineamientos transversales al eje neovolcánico con sentido aproximado N-S, entre los que se distinguen al menos tres:

• Volcanes Cerro Negro y La Mula

• Volcanes Asososca y Ojo de Agua, cerro Cabeza de Vaca y maar Malpaisillo

• Maar Laguna Asososca, volcán El Hoyo y cono Santa Matilde.

B. Fallas

Las geoformas volcánicas observadas son afectadas por una serie de fallas, posiblemente normales, que se describen a continuación:

1. Dos línea ubicados al este del Volcán El Hoyo con rumbo N5°W y longitudes de 8 y 7 km, respectivamente. Estos fueron interpretados como fallas, sin embargo la presencia de un relieve positivo puede ser indicativo de diques erosionados, por lo que se recomienda la comprobación de campo.

2. Falla posiblemente activa, con rumbo N30°E y 3 km de longitud, que afecta los depósitos fluviovolcánicos al este del Volcán Las Pilas.

3. Dos fallas normales con rumbo aproximado N45°W, con longitudes de 2 y 1 km, ubicadas en la ladera oeste del volcán Asososca y una falla con rumbo N5°E y 1 km de longitud, en el flanco este del mismo volcán.

4. Falla con rumbo N20°W y 2 km de longitud que afecta las coladas de la actual caldera El Picacho.

Se determinó un rumbo preferencial de dichas fallas de N5°W ±5° y N47°W ±5°, con base en la rosa de fallamiento local de la Fig. 3.

 

Utilizando las fallas de la Fig. 1, se determinó que a nivel regional las fallas se encuentran orientadas preferencialmente al Nl 0°E ±100 y N36°E ±5°, como se puede interpretar a partir de la rosa de fallamiento regional de la Fig. 4.

 

 

PELIGRO VOLCÁNICO

El pueblo de Malpaisillo puede verse afectado en un futuro por actividad freatomagmática, con la consecuente formación de nuevos maares, la cual está relacionada con la presencia de una serie fisuras corticales paralelas con rumbo N-S. La emisión de coladas de lava, flujos piroclásticos y tefras asociada con una eventual reactivación de los volcanes El Hoyo y Cerro Negro, activos históricamente, representa un peligro para las comunidades aledañas. La expulsión de cenizas ocasionaría daños a los poblados ubicados al 5W del complejo volcánico, debido a que la dirección de los vientos tiene ese sentido. A pesar de esto, se carece de información suficiente para especular sobre la prontitud de estos eventos.

Los lahares son también un peligro que se debe tomar en cuenta, porque estos representan un riesgo para aquellas poblaciones que se ubican en las zonas planas al pie de los volcanes y cerca de los ríos principales. Un caso panicular es el abanico que se presenta al pie del flanco sur del volcán Asososca.

Por otra parte, pueden presentarse movimientos sísmicos debido a la presencia de fallas neotectónicas como las localizadas en el volcán Asososca. Carr y Stoiber (1977), White (1991) y White y Harlow (1993) reportan, en los sectores aledaños a los volcanes estudiados, la ocurrencia de terremotos superficiales, históricamente dañinos (magnitudes intermedias entre 5 y 6.5), así como microtemblores asociados con fallas locales, pero aún muy poco estudiados en su conjunto y significado sismotectónico. Es así como la existencia de estas fallas activas, junto con la sismicidad intraplaca somera en el área estudiada y terrenos vecinos, son hechos que plantean el análisis de la peligrosidad sísmica para estudios posteriores.

 

DISCUSIÓN

Con base en el análisis de sobreposición de estructuras volcánicas y grado de erosión, se pudo recrear una secuencia de eventos volcano-estructurales y morfoestratigráficos (Fig. 5).

El complejo El Hoyo se inicia con la formación del volcán El Picacho, el cual derrama una serie de coladas de unos 4 km de longitud durante sus diferentes períodos de actividad, sufriendo posteriormente un colapso que forma una caldera de al menos 1,5 km de diámetro. Se desconoce si existen depósitos ignimbríticos asociados con dicho colapso. Un nuevo volcán se forma en el interior de la caldera (volcán Paleo-Hoyo) y este posteriormente colapsó o sufrió una intensa erosión, rellenando sectores en el interior de la caldera.

Después de un lapso prolongado de tiempo, un nuevo período de actividad origina la aparición de una serie de pequeños volcanes, depresiones y maares en las inmediaciones de la caldera. En este mismo período se pudieron generar los volcanes Las Pilas, El Hoyo y Asososca, que derramaron coladas de lava y emitieron flujos piroclásticos. La erosión de estas estructuras volcánicas provoca extensas áreas de depositación con una morfología llana y hoy día ampliamente usadas para la agricultura. Toda el área es afectada por fallamiento neotectónico en sentido N-S y NW-SE.

Las últimas manifestaciones del vulcanismo las erupciones de los volcanes El Hoyo y el Cerro Negro han sido principalmente explosivas, mientras que las del segundo han sido del tipo estromboliano, estromboliano violento y de flujos de lava.

 

CONCLUSIONES

Se determinó que los volcanes principales y las estructuras volcánicas menores encontrados en el área de estudio y alrededores, se presentan alineados preferencialmente a lo largo de lo que se interpretó como fisuras corticales profundas cuyo sentido es N-S y NW, aproximadamente.

El Complejo Volcánico El Hoyo está constituido por una serie de estructuras volcánicas que son el resultado de por lo menos tres etapas diferenciables: desarrollo, actividad y colapso caldérico del volcán El Picacho, formación y actividad del volcán Paleo-Hoyo y desarrollo del volcán El Hoyo, históricamente activo en 1528, 1952 y 1954.

Otras estructuras volcánicas importantes en el área de estudio son los volcanes Asososca y Cerro Negro. Además, los maares Malpaisíllo y Laguna de Asososca son el resultado de eventos freatomagmáticos asociados también con las fisuras corticales.

El área es afectada por fallamiento neotectónico posiblemente normal, en sentido N-S y NW-SE.

Las últimas manifestaciones del vulcanismo están representadas por las erupciones de los volcanes El Hoyo y Ceno Negro.

La zona tiene un peligro moderado de sufrir desastres naturales relacionados con la presencia de fallas y volcanes activos. Tal es el caso del poblado de Malpaisillo, el cual podría ser eventualmente afectado por erupciones freatomagmáticas asociadas con la presencia de fisuras corticales y de los pueblos ubicados hacia el SW de los volcanes El Hoyo y Ceno Negro, que podrían ser afectados en el caso de emisión de cenizas.

 

RECOMENDACIONES

Es recomendable la realización de estudios geoquímicos y radiométricos de las diferentes unidades reconocidas y de estudios tefroestratigráficos para las secuencias más jóvenes descritas.

Además, es necesaria la comprobación de campo de las fallas descritas en este estudio, con el fin de corroborar su existencia y de establecer si se trata de fallas activas.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo fue realizado como parte del curso de Vulcanología (G-5120) del primer semestre de 1999, como una colaboración hacia el Instituto Nacional de Estudios Territoriales (INETER), dentro del marco de evaluación de las amenazas volcánicas, gracias a la colaboración del material fotográfico y de mapas cedido por la Ing. Marta Navarro.

Agradecemos al Lic. Guillermo Salazar por su colaboración en la confección de los mapas.

 

REFERENCIAS

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Can, M.J. y Stoiber, R.E., 1977: Geologic setting of some destructive earthquakes in Central America. -Geol. Soc. Amer. BuIl., 88: 15 1-156.

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Giesecke, A. (coord.), 1989: Riesgo volcánico, evaluación y mitigación en América Latina: aspectos sociales, institucionales y científicos. -Lima, Centro Regional de sismología para América del Sur, 298 p.

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