Geometría y dimensiones de estructuras de disyunción columnar en rocas volcánicas de Colombia

Abstract

Las estructuras de disyunción columnar en rocas volcánicas corresponden al patrón de diaclasas que resulta de la contracción y deformación de los materiales durante el enfriamiento post emplazamiento. Estas pueden desarrollarse tanto en lavas como en depósitos de corrientes de densidad piroclástica (CDP) soldadas. En este estudio se analizaron visualmente 394 polígonos en 14 afloramientos de rocas volcánicas y depósitos volcaniclásticos soldados con disyunción columnar en Colombia, y computacionalmente, 349 polígonos definidos por procesamiento de imágenes. Estas medidas, junto con las variaciones relativas de tamaños de las columnas, fueron utilizadas para estimar la homogeneidad, el orden y la madurez de los patrones de disyunción. La relación entre tamaños de estrías y longitud de lado de columnas se usó para aproximar el mecanismo de disipación calórica dominante durante el emplazamiento de lavas y CDP. La inspección visual de afloramientos reveló que en lavas domina la geometría hexagonal, mientras que en depósitos de CDP dominan los pentágonos y tetrágonos. El análisis computacional indica que, en general, la disyunción columnar en Colombia tiende a organizarse en geometría hexagonal óptima. Específicamente, el afloramiento denominado Cristales, ubicado en el flanco suroriental del Nevado del Ruiz, en la cordillera Central, presenta el mayor grado de madurez; el Domo Victoria, un volcán monogenético de la cordillera Central, tiene el mayor grado de homogeneidad; y el sitio Los Ataúdes, ubicado en el flanco occidental de la cordillera Occidental, muestra el mayor grado de ordenamiento. Las estrías usualmente están entre 10 y 25% del lado de columnas. Los valores del número de Péclet entre 0,28 y 0,41 indican que en el emplazamiento de las lavas dominó la transferencia de calor conductiva, aunque no se puede descartar la disipación de calor convectiva asistida por diaclasas.