Geología
El cerro Chao está ubicado en el frente volcánico de la Zona Volcánica Central de los Andes, entre los estratovolcanes andesíticos más antiguos Paniri y Cerro del León. La Zona Volcánica Central es uno de los tres cinturones volcánicos de los Andes.
La región está dominada por el complejo volcánico Altiplano-Puna, donde durante la época Mioceno - Pleistoceno ocurrieron grandes erupciones de ignimbrita. En la actualidad el vulcanismo es de composición andesítica, conformando conos volcánicos. La actividad está controlada por zonas de fallas, algunas de ellas vinculadas a la caldera de Pastos Grandes. Los volcanes vecinos con características similares al Cerro Chao incluyen el cerro Chanka/Pabellón, el complejo Cerro Chascón-Runtu Jarita, el cerro Chillahuita y La Torta. El cerro Chao se encuentra dentro de un cinturón de volcanes que corre hacia el noroeste conocido como la cadena volcánica San Pedro-Linzor, algunos de ellos a más de seis mil metros de altura, de los cuales San Pedro tiene actividad histórica. El cerro Chao es el mayor de tales flujos de lava silícica que se conocen.
La erupción del Chao es intrigante tanto por la viscosidad de las lavas como por su naturaleza efusiva. Los flujos de lava convencionales aumentan su viscosidad al aumentar el contenido cristalino; sin embargo, los flujos del Chao hicieron erupción con viscosidades y límites elásticos similares a los de los domos silícicos. La formación de un flujo de lava en lugar de un domo de lava puede haber sido influenciada por la formación de un caparazón en el flujo y las empinadas pendientes en las que se formaron inicialmente los flujos; el flujo tardío de Chao III se formó en la muy suave pendiente dejada por los flujos anteriores de Chao I y Chao II, y muestra algunos aspectos característicos de un domo de lava.
Las inclusiones de andesita contenidas en la lava son características de los procesos de mezcla de magma. La erupción que formó el flujo pudo haber sido causada por la inyección de andesita en una preexistente cámara de magma dacítica homogénea. Se presume que la inyección modificó los procesos de cristalización en la cámara magmática y los volátiles en el magma hasta el punto de forzar una erupción.
Estructura
El cerro Chao es un domo de lava de 14 km de largo. Tiene un volumen de unos 26 km cúbicos y su frente de flujo tiene 400 m de altura. Según consideraciones volumétricas, la erupción duró entre 100 y 150 años, con un flujo de lava promedio de 25 metros cúbicos por segundo (882,9 cuft/s). El volumen del Chao es excepcional para ser una estructura de domo de lava, aunque la tasa de flujo de lava que lo genera es baja en comparación con una erupción basáltica como la de Laki en Islandia. Esta baja tasa de flujo es insuficiente para provocar la formación de una caldera. Así, el cerro Chao es el flujo de lava silícica cuaternario más grande del mundo. La ubicación del respiradero está relacionada con una zona de falla inferida que emana de uno de los volcanes vecinos.
El flujo está apuntalado por una plataforma piroclástica que se extiende 3 x 4 kilómetros (1,9 x 2,5 mi) desde el frente de flujo. La mayor parte está enterrada bajo el flujo y sólo en el lado oriental emerge algo de material; su volumen se estima en 1 km cúbico. Este depósito está formado por varias capas de pumitas separadas por superficies de erosión; al menos una capa puede derivar del volcán Paniri.
Petrología
El flujo de Chao es de composición dacítica, con algunas pequeñas inclusiones andesíticas no vesiculares que son más numerosas en las etapas de Chao III y Chao II superior, hasta el 5% del volumen de algunas lavas de Chao III y vesiculadas allí. La lava tiene una textura porfírica debido a su alto contenido de cristales del 45% y muestra extensas bandas de flujo. Las lavas Chao III tienen menores concentraciones de cristales. Los fenocristales de la lava contienen biotita, hornblenda, plagioclasa y cuarzo . Algunos cristales de hornblenda tienen diámetros de hasta 2 centímetros (0,8 plg) . La apatita y el circón son minerales accesorios. Según consideraciones geoquímicas, los magmas se equilibraron a profundidades de 7-8 kilómetros (4,3-5 mi) y temperaturas de 840 grados Celsius.
