El Laco - El Laco
| El Laco | |
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 Der konische Gipfel rechts heißt Pico El Laco . Die schwarzen Zonen links davon sind Cerro Laco Sur und Cerro Laco Norte . Das Bild zeigt nur etwa die Hälfte des Vulkankomplexes.
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| Höchster Punkt | |
| Elevation | 5.325 m |
| Koordinaten | 23°50′29,6″S 67°29′24,6″W /. 23,841556 ° S 67,490167 ° W. |
| Erdkunde | |
  El Laco Lage von El Laco
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El Laco ist ein Vulkankomplex in der Region Antofagasta von Chile . Es liegt direkt südlich der Vulkankette Cordón de Puntas Negras . Als Teil der zentralen Vulkanzone der Anden besteht er aus einer Gruppe von sieben Stratovulkanen und einer Caldera . Es ist etwa zwei Millionen Jahre alt. Der Hauptgipfel des Vulkans ist ein Lavadom namens Pico Laco, von dem unterschiedlich berichtet wird, dass er 5.325 Meter (17.470 ft) oder 5.472 Meter (17.953 ft) hoch ist. Das Gebäude wurde von der Vereisung betroffen und einige Berichte deuten darauf hin, dass es immer noch fumarolisch aktiv ist.
Der Vulkan ist bekannt für seine magnetithaltigen Lavaströme rätselhaften Ursprungs. Insgesamt gibt es vier Lavaströme und zwei Deiche sowie eine Formation unsicherer Natur. Neben Lavastromstrukturen findet man innerhalb des Komplexes auch Pyroklastiken, die Eisenerz enthalten. Die Magmen bildeten sich in einer Magmakammer mit einem Volumen von etwa 30 Kubikkilometern; Ob es sich bei den eisenreichen Laven um native Magnetit-Laven handelt oder durch hydrothermale Prozesse auf regulärem Gestein entstanden ist, ist umstritten. Nach ihrer Entdeckung im Jahr 1958 wurden diese Eisenvorkommen abgebaut. Ähnliche Lagerstätten von vulkanischem Eisenerz gibt es in Australien, Chile und im Iran.
Erdkunde
El Laco ist Teil des Cordón de Puntas Negras Sektors der zentralen Vulkanzone, direkt südlich dieser Vulkankette. Es befindet sich auf einem Quarzit- und Sandsteinkeller , der während der akadischen Orogenese aus dem Meeresboden gehoben wurde und ordovizischen Alters ist. Später kam es zu mesozoischen und känozoischen Sedimentationen, die dann von tertiären Rhyolithen begraben wurden . Im Gebiet von El Laco kreuzen sich zwei große vulkanische Linien, darunter die sogenannte Calama-Olacapato-El Toro-Linie. Der Vulkan El Hueso im Norden ist 5.028 Meter (16.496 ft)-5.029 Meter (16.499 ft) hoch und hat einen Durchmesser von 2,5 Kilometern (1,6 Meilen). Es hat einen Krater mit einem Durchmesser von 1 Kilometer.
Die Stadt Antofagasta liegt 320 Kilometer westlich von El Laco. Andere nahe Städte sind Calama und San Pedro de Atacama . In der Nähe von El Laco verläuft die internationale Straße, die Salta in Argentinien mit Calama in Chile verbindet. In der Atacama-Wüste neben El Laco gibt es eine Reihe von Sehenswürdigkeiten , und das trockene Klima macht das Gebiet auch für astronomische Einrichtungen geeignet.
Geologie
Der Vulkankomplex El Laco besteht aus etwa sieben kleineren Stratovulkanen und Lavadomen. Der Komplex begann seine Tätigkeit im Miozän - Pliozän , wenn porphyrischen Andesite eine stratovolcano gebildet. Während des Pliozäns bildeten Asche und pyroklastische Eruptionen eine Caldera mit einem Durchmesser von 4 bis 5 Kilometern (2,5 bis 3,1 Meilen), die auch einen zentralen Lavadom enthält, der sich vor 6,5 Millionen Jahren bildete. Schließlich wurden wahrscheinlich während des Pleistozäns fünf eisenreiche Magmen mit den Namen Laco Sur, Laco Norte und Rodados Negros extrudiert. Laquito und Cristales Grandes, zwei abgründige Eisenmagmastrukturen, stammen aus dieser Zeit. Der Vulkankomplex befindet sich in einer Höhe von 4.300 bis 5.470 Metern (14.110 bis 17.950 ft) und bedeckt eine Oberfläche von 7 mal 5 Kilometer (4,3 mi × 3,1 mi) mit einem Mindestvolumen von 14 Kubikkilometern (3,4 cu mi) vulkanischer Felsen.
Der Hauptgipfel, Pico Laco oder Pitón El Laco, hat eine Höhe von 5.325 Metern (17.470 ft), obwohl auch eine maximale Höhe von 5.472 Metern (17.953 ft) gemeldet wurde. Pico Laco ist ein andesitischer Lavadom mit einer Höhe von 400 Metern über dem umliegenden Gelände. Die Kuppel, mit Abmessungen von 1,5 mal 1 Kilometer (0,93 mi × 0,62 mi), hat zwei Gipfel: den höheren östlichen und einen 5.166 Meter (16.949 ft) hohen westlichen Gipfel und wurde auch als vulkanischer Pfropfen beschrieben . Pico Laco wurde als wiederauflebender Vulkan innerhalb einer Caldera beschrieben , die von sekundären Schloten umgeben ist.
Weitere Gipfel sind der nordwestliche Hueso Chico, ein Kegel mit einer Höhe von 120 Metern über der Umgebung und einem Krater mit einer Breite von 250 Metern. Dieser Kegel hat eine dakitische Zusammensetzung. "Volcano 5009" ist stark erodiert und sein Kern aus Lava und Hyaloklastit wurde freigelegt. Es hat einen Durchmesser von 2,5 Kilometern. Die eruptive Aktivität hier fiel wahrscheinlich mit der Gletscheraktivität während des Pliozäns zusammen, wie die Moränen in der Gegend belegen .
Alter von 5,3 bis 1,6 Millionen Jahren wurden durch Kalium-Argon-Datierung der Andesit-Laven und subvulkanischer Gesteine geschätzt . Ein Alter von 5,3 ± 1,9 Millionen Jahren auf Laven im nördlichen Teil des Vulkankomplexes ist das älteste erhaltene Datum. Andere Datierungen haben zu Altern von 3,9 ± 1,3 Mio. Jahren für die Kuppel von Pico Laco, 3,8 ± 0,9 Mio für Hueso Chico und 1,6 ± 0,5 für "Volcano 5009". Cordon de Puntas Negras hat jüngere Daten. Ein anderes Datum von Pico Laco ist 2,0 ± 0,3 Mio.; eine Studie schlug vier verschiedene Episoden der Vulkanentwicklung vor. Spätere Veränderungen umfassten hydrothermale Veränderungen und Gletschererosion; erstere hat gebleichtes Gestein und Ausatemablagerungen hinterlassen. An den Kontaktstellen zwischen Andesiten und eisenhaltigen Gesteinen traten einige geringfügige metasomatische Veränderungen auf. Eine hydrothermale Alteration wurde auch für niedrigere Teile des Vulkanhaufens beschrieben und trat wahrscheinlich aufgrund von Gasen auf, die aus eingedrungenem Magma entweichen. Westlich von El Laco gefundene Moränen wurden durch Vergletscherung sowohl auf El Laco als auch auf Puntas Negras erzeugt. Die Datierung der Oberflächenexposition hat für einige eisbefallene Laven ein Alter von 226 und 287 ka angegeben . Darüber hinaus hat andesitischer Vulkanismus in benachbarten Vulkanen El Laco bedeckt. Es gibt Berichte über anhaltende Fumarolaktivität und heiße Quellen mit der Ablagerung von Ton und anderen Mineralien.
Eisenreiche Ablagerungen
An der Flanke des Vulkans werden Apatit- , Hämatit- und Magnetitablagerungen in Höhen von 4.600 bis 5.200 Metern gefunden. Der Vulkan ist hauptsächlich für diese Strömungen bekannt, aber solches Material kommt auch in Form von Tephra vor . Die Ablagerungen liegen auf flachen Lavaströmen andesitischer Zusammensetzung, konzentrisch um Pico Laco. Sie heißen Laco Norte, Laco Sur, San Vicente Alto und San Vicente Bajo. Die Lagerstätten bestehen aus Gängen, hydrothermalen Lagerstätten, Lavaströmen, Pyroklastik und subvulkanischen Strukturen und wurden aus parasitären Schloten und Spalten ausgebrochen. Der Magnetit wird als porphyrartig klassifiziert. Apatit kommt als Begleitmineral in den Laven vor und ist in den Intrusionen reichlich vorhanden. Eisenreiche Zonen bildeten sich auch in Tuffen und Laven. Magnetit in den subvulkanischen Körpern existiert in massereicheren Kristallen. Zu den eisenhaltigen Gesteinen zählen Lavaströme, Asche und Lapilli sowie Erzbrekzien . Die Magnetit-Lavaströme von El Laco sind weltweit einzigartig und entstanden bei aktiver Subduktion.
Individuelle Einzahlungen
Von diesen Lagerstätten ist Laco Norte die größte und wurde wahrscheinlich durch Erosion vom benachbarten Laquito getrennt. Es ist 60 bis 90 Meter dick und bedeckt eine Oberfläche von 1.000 mal 1.500 Metern. Er wurde an seinem südlichen und östlichen Ende aus Zubringerdeichen ausgebrochen und bildet auf einem Sporn einen tafelförmigen Körper in Form eines Tafelbergs . Bei Laco Norte findet sich eine Struktur aus fünf Schichten: ein basaler Andesit, Erz in pyroklastischer Form, Magnetitlava, Pyroklastik, die Erz enthält, und Andesit an der Spitze. Laco Sur hat eine ähnliche Morphologie und Abmessungen von 30 bis 70 mal 600 mal 750 Metern (98 Fuß bis 230 Fuß × 1.969 Fuß × 2.461 Fuß); es wurde abgebaut. San Vicente Alto ist ein Lavastrom auf den oberen Teilen des Vulkans (30 x 320 x 480 Meter) und San Vicente Bajo ist wahrscheinlich ein Lavadom (250 x 390 Meter (820 ft .) × 1.280 Fuß)). Laquito (150 Meter lang und 50 Meter breit) und Rodados Nortes (500 x 600 Meter) scheinen Deiche zu sein, während Cristales Grandes (80-100 Meter 330 ft) lang und bis zu 30 Meter (98 ft) breit) ist eher eine Ader und weist im Allgemeinen Anzeichen einer hydrothermalen Bildung auf. Eine magnetische Gesteinsschicht breitet sich nördlich des Vulkans aus, und unter Pasos Blancos wurde ein großer Magnetitkörper modelliert.
Struktur und Aussehen
Die Magnetit-Laven sind hauptsächlich aa- Lava, aber es werden auch andere Oberflächenmerkmale gefunden, einschließlich Pahoehoe- Merkmale. Auf dem Magnetit finden sich säulenförmige Morphologien, was darauf hindeutet, dass sie schnell abkühlten. Es gibt nur einen anderen Ort auf der Welt, an dem säulenförmiger Magnetit gefunden wurde – Kiirunavaara in Schweden . Durch entweichendes Gas bildeten sich in der Lava große, innen mit Magnetit beschichtete Röhren. Sowohl vor als auch nach den Magnetit-Laven brachen Schichten magnetithaltiger Pyroklasten aus. Eine 0,5 bis 2 Meter lange Aureole trennt das Magnetitgestein vom Wirtsgestein. Die Magnetit-Lavaströme sind 50 Meter (160 ft) dick, die Pyroklasten 30 Meter (98 ft) bzw. 20 Meter (66 ft). Die pyroklastikartigen Ablagerungen sind porös und brüchig und weisen Spuren von Schichtung auf. Die Pyroklastiken von Laco Sur enthalten Magnetitkügelchen. Ein Alter von 2,1±0,1 Millionen Jahren wurde für Erze durch Spaltspurdatierung festgestellt . Die Laven enthalten Adern, die wahrscheinlich durch hydrothermale Aktivität entstanden sind.
Ursprung
Die geschätzten Temperaturen für die ausgebrochenen Gesteine decken einen weiten Bereich ab, wobei einige über 800 ° C (1.470 ° F) liegen. Diese Gesteine sind rätselhaften Ursprungs, die geothermisch oder magmatisch sein können, mit dem Vorhandensein von Lavabomben aus Magnetitlava und anderen Beweisen, die die magmatische Ursprungstheorie stützen. Das Magma hätte sich aufgrund von Unmischbarkeitseffekten von einem Vorläufermagma getrennt. Andere Standpunkte betrachten die Textur und die chemische Zusammensetzung des Gesteins als Beweis dafür, dass der Metasomatismus andesitischer Gesteine die Magnetit-„Laven“ gebildet hat. Eine dritte Hypothese sieht die Kristallisation von Magnetit in einem siliziumhaltigen Magma und dessen anschließende Extraktion durch flüchtige Blasen vor. Die Rolle einer postmagmatischen Fluidphase, die aus Einschlüssen in Kristallen abgeleitet wurde, wurde ebenfalls vorgeschlagen.
Etwas Magnetit wurde zu Hämatit oxidiert, wahrscheinlich unter dem Einfluss von Regenwasser, wie die Isotopenanalyse zeigt. Nur eine geringe Menge Hämatit ist primär. Isotopendaten weisen darauf hin, dass die Bildung dieses Magnetitmagmas von der Segregation von Plagioklas begleitet wurde. Dieser Plagioklas könnte den Rhyodazit-Lavadom erzeugt haben. Ein eisenphosphatreiches Magma erzeugte die Magnetit-Lavaströme nach Freisetzung flüchtiger Stoffe. Das Magma grenzte wahrscheinlich an die Bildung einer zweiphasigen Schmelze mit Nelsonit und Rhyolith . Ein günstiger tektonischer Kontext, der mit der Kompression der Magmakammer und dem Vorhandensein von Verwerfungen verbunden war, halfen bei der Eruption des Magnetits. Die Magmabildung ereignete sich wahrscheinlich in einer Magmakammer. Während des Abkühlens des Magmas bildeten sich die Erze. Dieser Prozess wurde wahrscheinlich nicht durch wasserreiche Phasen gesteuert, und die Entmischung erfolgte in geringer Tiefe. Ein hoher Gehalt an Phosphor und flüchtigen Bestandteilen kann den Schmelzpunkt des Magmas gesenkt und dessen Ausbruch erleichtert sowie dichtebasierte Einschränkungen für den Ausbruch eisenreicher Magmen überwunden haben. Das Magma wäre später im Vulkan gewaltsam entgast worden. Vermutungen, dass die Anatexie eisenreicher Sedimente die eisenreichen Magmen erzeugt haben, erscheinen unplausibel. Der endgültige Ursprung des El Laco-Eisens kann subduziertes metallhaltiges Sediment sein.
Menschheitsgeschichte und Ausbeutung
Diese Eisenoxidvorkommen wurden 1958 gefunden. Der Bergbau in Laco Sur entfernte zwischen den 1970er und 1990er Jahren etwa zwei Millionen Tonnen Magnetit und hinterließ eine Tagebaugrube, in der 30 Meter Gestein freigelegt wurden. Im Jahr 2009 wurden diese Mineralreserven von Cia Minera del Pacifico SA abgebaut. Schätzungen zufolge enthält die Lagerstätte 733,9 Millionen Tonnen Erz, das zu 50% aus Eisen besteht. Das geologische Interesse an dieser Art von Mineralvorkommen wird durch ihre häufige Verbindung mit anderen Mineralen verstärkt, wie am Olympic Dam in Australien festgestellt wurde . Andere Magnetit-Apatit-Erzvorkommen in den Anden sind Incahuasi (10,3 ± 0,8 Millionen), 26 Kilometer (16 Meilen) südlich von El Laco, und Magnetita Pedernales (Tertiär), etwa 300 Kilometer (190 Meilen) südsüdwestlich von Laco.
Vergleichbare Einlagen
Die Kiruna-Magnetite in Schweden ähneln hinsichtlich des Mangan- und Vanadiumgehalts den El Laco- Magnetiten , und ihr Titangehalt ist vergleichsweise niedrig. Die Lagerstätten in Kiruna und El Laco wurden als "Eisenoxid-Apatit" -Erzlagerstätten eingestuft, und El Laco ist die am besten erhaltene und jüngste Lagerstätte dieser Art auf der Erde. Andere Lagerstätten von vulkanischem Eisenerz sind der chilenische Eisengürtel , die tertiäre Lagerstätte Cerro el Mercado in Mexiko , der eokambrische Bezirk Bafq im Iran und das proterozoische Kiruna-Feld in Schweden. Von diesen kann Sierra Bandera im chilenischen Eisengürtel ein weiteres Beispiel für oberirdisches vulkanisches Eisenerz anstelle von subvulkanischem Erz sein, wie dies üblicherweise von diesen Lagerstätten angenommen wird.
Petrologie
Die Haupt Gesteine des Vulkan sind Andesit und dacite , die enthalten Biotit und Pyroxen sowie blebs enthaltend Eisenoxid . Die eisenhaltigen Gesteine sind ein weniger wichtiger Bestandteil. Das gesamte Gestein fällt in die kalkalkalische Klasse der Vulkangesteine, ähnlich denen, die von den benachbarten Vulkanen Lascar und Llullaillaco ausgebrochen sind . Die Andesite enthalten Plagioklas- Clinopyroxen , Orthopyroxen und Phenokristalle von Magnetit. Magnetit und in geringerem Maße Hämatit sind die am häufigsten vorkommenden Eisenmineralien; Anhydrit , Diopsid , Goethit , Limonit , Maghemit , Pyrit , Skapolit und Diadochit werden ebenfalls gefunden. Ausgebrochenes Magma war wahrscheinlich gasreich, da die Magnetit-Laven sonst Schmelzpunkte von über 1.500 °C (2.730 °F) aufweisen würden. Die Lava verloren nach ihrem Ausbruch den größten Teil ihres Schwefels und Phosphors. Hohe Sauerstoff-18- Mengen in den Laco-Magmen weisen entweder auf eine Verunreinigung der Krusten oder auf isotopische Effekte während der fraktionierten Kristallisation hin . Ein gewisser Einfluss des atmosphärischen Wassers wurde auch aus Isotopendaten abgeleitet.
Hydrothermalen Veränderungen der zentralen Lavakuppel und eisenhaltigen Ablagerungen wurde erzeugt Alunit , Anatas , Bassanit , Chlorit , Kupfer Äderchen, Gips , Illit , Jarosit , Kaolinit , labradorite , Quarz , Rutil , sanidine , Smectit , Schwefel und Tridymit . Einige dieser Mineralien bilden Adern im Gestein. Die Verkieselung ist prominent und hat Cristobalit und Tridymit gebildet . Elementarer Schwefel wird ebenfalls gefunden. Weite Regionen des Vulkans wurden bei Temperaturen von 200–250 °C (392–482 °F) hydrothermal verändert, was dem Gestein ein klares Aussehen verleiht. Kleinere Ausatmungsablagerungen werden auch in Form von Sulfaten gefunden , die manchmal Leitungen konservieren. Rot gefärbte Alterationshöfe treten in Andesiten neben Eisenvorkommen auf, wahrscheinlich aufgrund von Eiseneintrag. Möglicherweise ging die Bildung des eisenreichen Magmas mit der Produktion großer Mengen hydrothermaler Flüssigkeiten einher, die dann die hydrothermale Alteration auslösten.
Umgebung
Die Vegetation in der Gegend besteht hauptsächlich aus niedrigem Buschland . Kurzschwanzchinchillas sind in El Laco zu finden, einem der wenigen Vorkommen dieser bedrohten Art in Chile.
El Laco hat ein klassisches kaltes Bergklima an der Grenze zwischen dem trockenen Altiplano mit Sommerniederschlägen und dem hyperariden Klima der Atacamawüste. Eine nahegelegene Wetterstation ( 23°45′S 67°20′W /. 23,750 ° S 67,333 ° W. ) auf 4.500 Metern (14.800 ft) Höhe zeigte 1991 eine Durchschnittstemperatur von 2,3 °C (36,1 °F) mit starken kurzfristigen Schwankungen. Der Großteil der Niederschläge fällt im Sommer auf der südlichen Hemisphäre. Winterschneefall wurde registriert. Die 1991 gemessene Luftfeuchtigkeit betrug 10–30%.