Dos de los volcanes más activos de África se encuentran en la República Democrática del Congo. Nyamuragira es uno de los volcanes más activos de África. Nyiragongo fue escenario de un desastre natural en 2002 cuando 400.000 personas fueron desplazadas por una erupción. Nyiragongo tiene la lava que fluye más rápido del mundo.
Volcanes de la República Democrática del Congo
Nyiragongo
Nyamuragira
May-ya-moto
Tshibinda
Karisimbi
Visoke
Mugogo
Mikeno
NYAMULAGIRA
Edificio volcánico y campo de lava
Sistema de fontanería Magma
(Texto modificado de Smets et al., 2015)
Como ocurre con Nyiragongo, la información sobre el sistema magmático de Nyamulagira es relativamente pobre. La presencia de un edificio principal al menos indica la existencia de cámaras magmáticas de la corteza. La presencia de una cámara de magma poco profunda también se ha inferido de la caldera, según Wadge y Burt (2011) . Los análisis petrológicos de Brousse et al. (1979, 1981) , Caron et al. (1982) y Kampunuzu et al. (1984) sobre las lavas de 1976-1977, 1980 y 1981-1982 sugieren que la cristalización en el magma ocurrió principalmente a una profundidad de 5-7 km. Head et al. (2011)examinaron los volátiles de inclusión de fusión alojados en olivino para las erupciones de 1938, 1948, 1986 y 2006, mostrando que el atrapamiento de gas ocurrió en un rango de profundidad ligeramente menor de 3-5 km. Hamaguchi (1983) detectó una zona asísmica entre 3 y 7 km por debajo del sitio de la erupción de 1981-1982, lo que sugiere que esta evidencia era indicativa de un depósito de magma en este rango de profundidad. El modelo numérico de la deformación del suelo a través de InSAR sugiere un depósito de magma en un rango de profundidad de 2-4 km para las erupciones de 1996, 2002, 2004, 2006 y 2010 ( Toombs y Wadge, 2012 ; Wauthier et al., 2013 ).
También es probable el almacenamiento de magma dentro del edificio principal o dentro de un conducto vertical, como sugiere la presencia de un lago de lava en la caldera central entre la década de 1920 y 1938 ( Verhoogen 1948 ), los precursores sísmicos marcadamente a corto plazo antes de la erupción de 2010. ( Smets et al.2014a ), la deformación del suelo entre erupciones en la caldera central ( Toombs y Wadge, 2012 ; Wauthier et al., 2013 ), y la desgasificación más reciente, el brote de lava y la actividad del lago de lava en el cráter del pozo del caldera central ( Campion, 2014 ; Smets et al. 2014b ).
Una región de baja velocidad sísmica detectada a una profundidad de 20 a 30 km sugiere la existencia de otro reservorio magmático debajo del volcán ( Mavonga et al., 2010 ). Según Chakrabarti et al. (2009) , la profundidad del deshielo parcial debería aproximarse a 80 km. Por lo tanto, Nyamulagira debería tener al menos dos niveles principales de almacenamiento de magma entre la fuente primaria de magma y la superficie del suelo.
—Actividad eruptiva
(Texto modificado de Smets et al., 2015)
Nyamulagira entró en erupción al menos 42 veces desde finales del siglo XIX, con un aumento en la frecuencia de erupciones en los últimos 30 años. Estas erupciones se caracterizan por fuentes de lava que forman un cono piroclástico alrededor del respiradero, largos flujos de lava capaces de alcanzar decenas de kilómetros, junto con la emisión de grandes cantidades de SO 2 . La mayoría de las erupciones tienen lugar a lo largo de una red de fracturas NNW-SSE que cruza el edificio principal.
Pouclet (1976) y Smets et al. (2014a) informaron que las erupciones de Nyamulagira típicamente muestran un patrón evolutivo similar y ocasionalmente ocurren con variaciones menores. Con base en años de observaciones de campo y la interpretación de 21 erupciones históricas, Pouclet (1976) distinguió conceptualmente dos tipos principales de eventos eruptivos: erupciones clásicas y erupciones mayores. Los eventos clásicos se inician en la caldera y / o en los flancos de los volcanes, con explosiones y aperturas de fisuras eruptivas. La coexistencia de los respiraderos en erupción de la cumbre y los flancos se observó al menos durante las erupciones de 1894, 1957, 1989, 1994, 2000, 2001, 2002, 2004 y 2010 ( Pouclet, 1976 ; Smithsonian, 1971-2014 ; Kavotha, 1992 ;Smets et al., 2014a ). En las primeras horas / días, fuentes de lava, formando murallas de salpicaduras a lo largo de la fisura, columnas de gas cargadas de ceniza con pelos de Pelee y movimiento rápido ( es decir,hasta varios kilómetros por hora) se observan flujos de lava. El pico de intensidad de la erupción se alcanza durante esta primera etapa. A continuación, la actividad se estabiliza y progresivamente se vuelve más efusiva con una disminución del contenido de cenizas en la columna emitida, el enfoque de las fuentes de lava en una sección más pequeña de la fisura eruptiva y la transición de los flujos de lava en rápido movimiento a la lava que se espesa a través del apilamiento de flujo. Cuando las erupciones se inician tanto en la parte superior como en el flanco del volcán, la efusión de la cumbre termina en esta etapa y la actividad eruptiva se concentra en el respiradero del flanco. Finalmente, la actividad eruptiva disminuye progresivamente a un estanque de lava activo anidado dentro del respiradero del flanco. La actividad de la fumarola persiste después de que terminan las erupciones. Durante las erupciones del flanco, y con menos frecuencia en la caldera, se producen conos de salpicadura a escoria a lo largo de las fisuras eruptivas. Estas erupciones clásicas de Nyamulagira duran desde unos pocos días hasta unas pocas semanas con un promedio de aproximadamente 20 a 30 días. El volumen típico de lava en erupción de las erupciones de flanco es de 40 a 70 × 106 m 3 , pero este volumen podría ser mucho menor durante las erupciones de la cumbre (Tabla 2). Estos valores son relativamente estándar para un volcán basáltico ( Siebert et al., 2010 ).
Con menos frecuencia, es decir, cada ~ 10 años desde 1940, ocurren erupciones importantes. Estos eventos emiten volúmenes mucho mayores de lava (es decir,> 80 × 10 6 m 3 ), a menudo duran más (es decir, varios meses a años) y típicamente muestran características más complejas, con el crecimiento de varios conos piroclásticos grandes a lo largo de múltiples segmentos de fisuras. , la renovación de la actividad de las fuentes durante una etapa intermedia de la erupción y, ocasionalmente, terremotos co-eruptivos locales (p. ej., Tack, 1982 ). Las erupciones más duraderas ocurren típicamente en la llanura de lava, a kilómetros de la caldera central.
Esta actividad eruptiva, caracterizada principalmente por erupciones en los flancos, fue interrumpida por la actividad eruptiva intracrateral entre 1913 y 1938. Los informes de un resplandor rojo en la parte superior de Nyamulagira sugieren una actividad eruptiva episódica potencial en la caldera a partir de 1913 ( Pouclet, 1976 ). Hay evidencia de un lago de lava en la caldera Nyamulagira desde al menos 1929 hasta 1938 ( Hoier, 1939 ; Verhoogen, 1939 , 1948 ; Gevers, 1940). El lago de lava Nyamulagira estaba ubicado en un cráter de pozo, en la parte NE de la caldera central. Entre 1929 y 1938, este lago de lava alimentó regularmente una gran depresión en la parte suroeste de la caldera, con lava escapando de fisuras o desbordamiento del lago de lava. Progresivamente, el nivel del lago de lava se elevó y la depresión SO se llenó casi por completo de lava. En noviembre de 1936, se desarrolló un cono de salpicadura sobre el lago de lava, y en 1937, la lava invadió gran parte de la caldera, formando hornitos en algunas áreas ( Hoier, 1939 ). En enero de 1938, un gran colapso de la parte occidental de la caldera marcó el comienzo de una voluminosa (> 200 × 10 6 m 3de lava) y erupción muy larga (2,5 años). Esta erupción drenó el lago de lava y modificó tanto la forma del edificio principal como el estilo de erupción del volcán, que volvió a un estilo de erupción de flanco ( Verhoogen, 1948 ; Pouclet, 1976 ).
Tal interrupción de la actividad eruptiva del flanco ocurrió en otra ocasión, después de la gran erupción del flanco de 2011-2012. Desde el final de esa erupción, en abril de 2012, el mismo cráter del pozo que albergó la actividad intracraneal de 1913-1938 comenzó a emitir grandes cantidades de gases volcánicos. En abril de 2014 y a partir de junio de 2014, apareció actividad de formación de fuentes de lava en el cráter del pozo. Esta actividad en la caldera central dio origen progresivamente al actual lago de lava semipermanente.
La repetición de tal escenario hoy marcaría un cambio importante en el estilo de erupción de Nyamulagira. Las posibles consecuencias en el vecino y menos remoto volcán Nyiragongo siguen siendo desconocidas, ya que algunas (pero no todas) erupciones importantes en el flanco de Nyamulagira pueden haber desencadenado actividad en Nyiragongo en el pasado
4. Actividad eruptiva actual
En abril de 2014 y desde el 23 de junio hasta mediados de septiembre de 2014, aparecieron fuentes de lava en el cráter del pozo ubicado en la parte NE de la caldera principal de Nyamulagira ( Smets et al., 2014b ).
El 1 de noviembre de 2014, esta actividad se reanudó en forma de un pequeño lago de lava persistente. La actividad de este lago de lava se detuvo alrededor de mayo de 2016, pero una columna de gas espesa aún se escapa del cráter del pozo.
Más información sobre la actividad eruptiva reciente de Nyamulagira está disponible en la página Actividad actual .
VOLCANES FUERA DEL RIFT
1. Edificio volcánico y campo de lava
Al este del Valle del Rift africano y sus volcanes activos Virunga Nyamulagira y Nyiragongo, se encuentra la parte central y oriental del VVP, también llamado 'el Virunga fuera del rift' (Fig. 1). La parte fuera de la grieta del VVP constituye seis volcanes poligenéticos grandes e inactivos, y numerosos pequeños centros eruptivos dispersos en grupos sobre los campos de lava. Algunos de estos volcanes fuera del rift albergan grupos de especies de gorilas de montaña en peligro de extinción.
Figura 1 - Los volcanes central y oriental de la provincia volcánica de Virunga. El vulcanismo fuera del rift en el VVP ha recibido una atención científica considerablemente menor en comparación con los dos volcanes actualmente activos, pero los hallazgos más importantes del pasado han sido resumidos y completados recientemente por Pouclet et al. (2016) y Smets et al. (2016) , mientras que Poppe et al. (en preparación) cuantificó la morfología de los volcanes grandes y pequeños en el marco de una evaluación general del peligro volcánico.
Virunga central
Mikeno (4437 m snm; Fig. 2) es uno de los volcanes fuera del rift más altos y más erosionados. Sus flancos occidentales son escarpados y cortados por profundos valles erosivos, y una escarpa empinada y alta marca el colapso mayor de su flanco oriental en un momento desconocido del pasado. El edificio del 'joven Mikeno' supuestamente está construido a partir de rocas volcánicas más jóvenes dentro del sector del colapso. Todo esto le da a Mikeno una topografía asimétrica y rugosa. Por lo tanto, Mikeno se interpreta como (uno de) los volcanes Virunga más antiguos. Guibert y col. (1977) y Guibert (1978) estudiaron la petrografía y geoquímica de Mikeno, y proporcionaron edades de las rocas volcánicas de Mikeno que van desde 4,6 a 0,2 millones de años.
Figura 2 - Volcán Mikeno observado desde el sitio eruptivo 2011-2012 de Nyamulagira. Justo a la derecha de Mikeno, se ve la cima de Karisimbi. El volcán de la izquierda, al fondo, es Sabinyo. Foto (c) B. Smets, 2012 Karisimbi (4507 m snm) es el edificio volcánico más impresionante de toda la gama Virunga en términos de volumen y dimensiones. Su cumbre es el punto más alto de la región. Por lo tanto, la cima está ocupada ocasionalmente por cantidades limitadas de nieve durante la estación seca (Fig. 3). El volcán es un edificio complejo construido en varias fases, incluido un volcán de escudo ancho con un área de cumbre plana que contiene el cráter llamado Muntango y la caldera La Branca, y el cono de cumbre mucho más empinado ubicado en la parte norte de esta cúpula. como escudo ( De Mulder 1985 ). Lo más probable es que la actividad más reciente de Karisimbi provenga de espesos flujos de lava viscosa de composición traquítica en el flanco sureste de Karisimbi. El más joven de estos flujos de traquita fue fechado en una edad significativamente reciente de ~ 10,000 años (De Mulder y Pasteels 1986 ). Karisimbi, por lo tanto, parece inactivo y ciertamente no debe verse como un volcán extinto.
Figura 3 - Volcán Karisimbi observado desde el flanco sur de Nyiragongo. La cumbre de Karisimbi está cubierta por un casquete de nieve. Foto (c) B. Smets, 2012 Visoke (o Bisoke, 3711 m snm) es el tercer volcán Virunga Central y es un volcán poligenético empinado ubicado al noreste de Karisimbi. Visoke tiene un lago de cráter en la cima y valles erosivos menos incisos que en Mikeno. Por lo tanto, generalmente se asume que es más joven que este último. La erupción de Mugogo 1957, que ocurrió ~ 11 km al norte de Visoke, ha sido erróneamente atribuida a Visoke por varios autores (ver Sección 3). Las rocas Visoke se inclinan más cerca en composición a la suite magmática ultra-alcalina y extremadamente subaturada de sílice que contiene leucita que caracteriza a Nyiragongo ( Marcelot y Rançon, 1988 ).
Virunga oriental
Sabinyo (3645 m snm) es el volcán más occidental del Este-VVP. Su nombre kinyarwanda significa «Dientes del anciano», en alusión a su perfil rugoso con varios picos y profundos valores erosivos. En la superficie de Sabinyo, Bagdasaryan et al. (1973 ) y Rogers et al. (1998) encontraron rocas de edades comprendidas entre 0,264 y 0,014 millones de años, pero gran parte del edificio está cubierto por «lechos de rocas» debido a la extensa ocurrencia de lahares y flujos de escombros debido a la erosión generalizada de la superficie. El conocimiento de la estratigrafía y las fases constructivas de Sabinyo está, por tanto, muy limitado.
Gahinga (3474 m snm) se encuentra en una cresta elevada al este de Sabinyo. Su morfología contrasta fuertemente con la de Sabinyo: la de un cono liso de cima plana con pendientes pronunciadas. Gahinga es más pequeño en volumen en comparación con sus vecinos, y se sabe poco sobre su volcánica, excepto que su geoquímica es similar a la K-basanita de Muhavura y la suite principal de Sabinyo ( Rogers et al. 1998 ).
Muhavura (o Muhabura, 4127 m snm; Fig. 4) es el volcán más oriental del VVP y ciertamente uno de los edificios más voluminosos. Su pico escarpado contiene un pequeño lago de cráter. Aunque Muhavura muestra escarpados escarpados y protuberancias en los flancos como signos claros de inestabilidad del flanco en su perfil topográfico, no está claro que colapsó en el pasado como lo hizo Mikeno ( Poppe et al. En prep. ). Las dataciones de rocas en Muhavura han informado edades que oscilan entre 0,251 y 0,020 millones de años ( Rogers et al. 1998 ).
Figura 4 - Volcán Muhavura. Foto (c) S. Poppe, 2013 Vulcanismo pre-Virunga
Si los volcanes del centro y este de Virunga se consideran más antiguos que los volcanes Nyamulagira y Nyiragongo, el vulcanismo más antiguo se encuentra en el área de Bishusa-Tongo, que se encuentra en el hombro de la grieta occidental, al oeste del campo de lava de Nyamulagira (Fig.5). Aquí se pueden encontrar flujos de lava basáltica residual, de los cuales se recuperaron las edades geocronológicas más antiguas entre 12,6 y 8,6 millones de años ( Bellon & Pouclet 1980 ; Kampunzu et al. 1998 ). Se interpreta que estos volcánicos se formaron antes del vulcanismo principal de Virunga y, por lo tanto, se denominan 'volcánicos pre-Virunga' ( Pouclet et al., 2016 ).
Figura 5 - Mapa de la provincia volcánica de Virunga que muestra la ubicación de las muestras de basalto recolectadas al oeste de Nyiragongo y Nyamulagira (cruces negras). Mapa (c) Denaeyer (1960) —
2. Sistemas de fontanería de magma
El conocimiento de los sistemas de plomería volcánica debajo de la rama Virunga fuera de la grieta es más limitado en comparación con el de los sistemas Nyamulagira y Nyiragongo. La presencia de varios edificios grandes al menos indica la existencia de cámaras magmáticas de la corteza. Estudios de geoquímica sobre Karisimbi ( De Mulder, 1985 ; De Mulder y Pasteels, 1986 ), Mikeno ( Guibert et al., 1975 ; Guibert, 1978 ) y Sabinyo, Gahinga y Muhavura ( Rogers et al., 1998) han revelado que los productos volcánicos de algunos de estos volcanes muestran señales claras de fraccionamiento y contaminación de la corteza, y almacenamiento de magma en la corteza y depósitos magmáticos poco profundos durante períodos prolongados. Estos productos volcánicos están representados por lavas viscosas y ricas en sílice, que contrastan con los magmas muy subaturados de sílice producidos en Nyiragongo y Nyamulagira, y la mayoría de los pequeños centros eruptivos esparcidos por el VVP. Rogers y col. (1998) y Pouclet et al. (2016) propusieron modelos de producción y almacenamiento de magma para el VVP. Condomines et al. (2015) y Barette et al. (2016) demostró que existe un conjunto de compuestos volcánicos alcalinos y de sílice subaturados en todo el VVP, tanto dentro como fuera del valle del rift, con una composición geoquímica que se inclina más hacia una composición de manto primitivo que no sufrió contaminación ni fraccionamiento de la corteza y, por lo tanto, es muy probable que ascienda directamente desde su región de origen en el manto superior a través de fallas corticales hacia la superficie.
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3. Actividad eruptiva y sísmica
Los seis volcanes Virunga fuera del rift no han entrado en erupción desde que comenzaron los relatos históricos modernos, a fines del siglo XIX. Las rocas volcánicas supuestamente más jóvenes se pueden encontrar en forma de flujos de lava traquíticos en los flancos sureste del volcán Karisimbi. Sin embargo, se produjo una erupción histórica en 1957, en la parte congoleña de Virunga, a unos 10 km al norte de Visoke. El evento ha sido llamado erupción 'Mugogo' y fue descrito por Verhaeghe (1958) . Esta erupción se ha atribuido varias veces para el sistema de tuberías de volcán Visoke, pero 21 st siglo renovado interés científico se ha opuesto a esta interpretación, el uso de elementos traza y la composición isotópica de este eruptiva flujo de cono y lava muy pequeño volumen ( Condomines et al., 2015 ;Barette et al., 2016 ). Como se mencionó anteriormente, estos estudios demostraron la ocurrencia de erupciones volcánicas de pequeño volumen alimentadas por una fuente magmática 'profunda' situada en las partes superiores del manto, desde la cual el magma ascendió rápidamente hacia la superficie sin mucho tiempo de residencia dentro de la corteza. El análisis estructural ha demostrado que estas erupciones ocurren predominantemente a lo largo de fallas profundas orientadas NE-SW que son parte de los sistemas de fallas heredados en las rocas del basamento Precámbrico debajo de Virunga ( Smets et al., 2016 ; Poppe et al., En prep. ). Mugogo se clasifica como uno de esos pequeños centros eruptivos y, por lo tanto, se erige como un indicador del peligro volcánico 'monogenético' disperso en todo el VVP. Además, Wood et al. (2015)midió una cantidad significativa de actividad volcánica-sísmica entre Nyiragongo y Karisimbi, debajo de la parte suroeste de la amplia cúpula de Karisimbi. Aunque el período de mediciones solo abarcó seis meses, esta es una señal adicional de que al menos el VVP Central debe abordarse como un área volcánica activa.
En conclusión, no sabemos mucho sobre la actividad eruptiva reciente del centro y este de Virunga, pero el Virunga fuera del rift no debe interpretarse como un campo volcánico extinto, al menos hasta que investigaciones vulcanológicas adicionales permitan refinar esta interpretación.
