Geology and volcanic evolution in the southern part of the San Salvador Metropolitan Area

Abstract

We have carried out geoslogical studies including mapping at the scale 1: 50 000 in the southern part of the San Salvador Metropolitan Area to support urban planning and natural hazard mitigation. The study area extends over the Cordillera del Bálsamo, marginal fault system and southern part of the Central Graben between the active San Salvador volcano and Ilopango caldera. It represents a segment in the Central American Volcanic Front. Volcanic rocks of the Late Miocene to recent age, classified as the Bálsamo, Cuscatlán and San Salvador formations, occur in the area. Remnants of two large basaltic andesite to andesite stratovolcanoes, Panchimalco and Jayaque, represent the Bálsamo Formation. They show periclinal dips and facies zoning from lava flows and coarse epiclastic volcanic breccias of the proximal zone through epiclastic volcanic breccias/conglomerates of the medial zone to epiclastic volcanic conglomerates and sandstones of the distal zone. Their ages are 7.2-6.1 Ma and 2.6-1.5 Ma respectively. The Cuscatlán Formation comprises the Jayaque and Santo Tomás calderas, the andesitic-dacitic Ilopango and Jayaque ignimbrites (1.9-1.4 Ma) in the SW and SE parts of the area, the Ilopango andesitic volcano (1.5-0.8 Ma), the Loma Larga basaltic volcano (0.8-0.5 Ma), the Planes de Renderos caldera, the dacite-andesite San Jacinto extrusive domes and effusive cone (0.4-0.25 Ma), the San José tuff/scoria cone, the Ilopango caldera extrusive domes (0.25-0.05 Ma), the Antiguo Cuscatlán scoria cone (0.2-0.08 Ma) and older tephra deposits of the Coatepeque and Ilopango calderas exposed along marginal faults of the Central Graben. The San Salvador Formation occurs as tephra cover along the crest of the Cordillera del Bálsamo where it rests on laterites atop the Bálsamo Formation and in the Central Graben. Tephra units belong to the Coatepeque caldera (Arce and Congo), San Salvador volcano (Apopa, G1 and G2) and Ilopango caldera (Tierra Blanca 1-4) spanning 70-1 ka. Tephra units are separated by palaeosols and aeolian dusty deposits. Las amenazas naturales afectan al territorio de El Salvador en toda su extensión de manera constante. Se ha llevado a cabo un mapeo geológico en la parte Sur del Área Metropolitana de San Salvador (AMSS), asimismo se han evaluado las amenazas naturales potenciales que pueden afectar a la zona. El área de estudio se extiende sobre la Cordillera del Bálsamo, el sistema de fallas marginales y en la parte Sur del Graben Central entre los volcanes activos de San Salvador y la Caldera de Ilopango; representando un segmento del frente volcánico de Centro América. Las rocas volcánicas del Mioceno tardío hasta de edad reciente que pertenecen a las Formaciones Bálsamo, Cuscatlán y San Salvador conforman la geología del área. Los remanentes de dos extensos estratovolcanes basálticos-andesíticos hasta andesíticos, Panchimalco y Jayaque, representan la Formación Bálsamo. Estos presentan un buzamiento periclinal y zonas con facies que van desde flujos de lava y brechas epiclásticas volcánicas gruesas de la zona proximal, brechas epiclásticas volcánicas/conglomerados de la zona media hasta los conglomerados volcánicos epiclásticos y areniscas de la zona distal. Su edad están entre los 7.2-6.1 Ma y 2.6-1.5 Ma respectivamente. La Formación Cuscatlán está representada por las Calderas Jayaque y Santo Tomás, las ignimbritas andesíticas/dacíticas de Ilopango y las ignimbritas de Jayaque (1.9-1.4 Ma) en la parte SO y SE del área, el volcán andesítico de Ilopango (1.5-0.8 Ma), el volcán basáltico Loma Larga (0.8-0.5 Ma), la Caldera Planes de Renderos, los domos extrusivos dacíticos/andesíticos de San Jacinto y el cono efusivo (0.4-0.25 Ma), el cono de toba/escoria de San José, los domos extrusivos de la Caldera de Ilopango (0.25-0.05 Ma), el cono de escoria de Antiguo Cuscatlán (0.2-0.08 Ma) y los depósitos de tefra inferiores de las calderas de Coatepeque e Ilopango expuestos a lo largo de las fallas marginales del Graben Central. La Formación San Salvador está presente como una cubierta de tefra que cubre la cresta de la Cordillera del Bálsamo a lo largo de su extensión, donde yace en lateritas sobre la Formación Bálsamo y en el Graben Central. Las unidades de tefra que pertenecen a la Caldera Coatepeque (Arce y Congo) el Volcán de San Salvador (Apopa, G1 y G2) y la Caldera de Ilopango (Tierra Blanca 1-4) cubren un periodo de tiempo entre 70-1 ka. Las unidades de tefra están separadas por horizontes de suelos fósiles y depósitos de polvo eólicos.