Sesión 1 Geología Volcánica

Sesión 1. Geología volcánica y volcanología física

La comprensión del emplazamiento, crecimiento y evolución de los sistemas volcánicos resulta fundamental para dilucidar los procesos que dan lugar a las rocas ígneas, y en general para entender el funcionamiento de estos sistemas complejos. Esta sesión tiene por motivo abordar las características de los productos eruptivos y depósitos volcánicos desde una perspectiva física, en distintas escalas de tiempo y espacial, desde eventos eruptivos puntuales hasta el surgimiento, evolución y extinción de los volcanes.Temáticas que incluye: Mapeo geológico y estructural de sistemas volcánicos; estudio de erupciones volcánicas (productos, depósitos, e impactos ambientales); estilos eruptivos; volcanismo monogenético y poligenético; relación volcanismo-sistemas estructurales; geocronología; tefroestratigrafía; sedimentología; geofísica, etc. 
Coordinadores: PhD Inés Rodríguez (Universidad Católica de Temuco, Chile)PhD Jorge Romero (University of Manchester, United Kingdom)PhD Carolina Silva (Universidad Santo Tomás, Chile)PhD Laura Becerril (Universidad de O'Higgins, Chile)PhD Gabriel Ureta (CKELAR Volcanes - Universidad Católica del Norte)PhD Jorge Clavero (Amawta Consultores, Chile)PhD Cristian Farías (Universidad Católica de Temuco, Chile)

Caracterización geofísica y monitoreo del volcán Villarrica mediante magnetotelúrica

Daniel Díaz1,2*, Maximiliano Pavez3,4, Álvaro Amigo5


*Correo: ddiaz@dgf.uchile.cl


Resumen 

Durante los últimos años, se han realizado mediciones de magnetotelúrica de banda ancha en torno al volcán Villarrica, para estudiar características de su estructura interna. Juntando estos datos, con información obtenida de estaciones de magnetotelúrica de período largo, se presenta un modelo de resistividad eléctrica para este volcán y su entorno, identificando anomalías altamente conductivas hasta profundidades de 15 km bajo el nivel del mar. El modelo obtenido y presentado en este trabajo es complementario al proyecto de monitorear variables geofísicas como la resistividad eléctrica en volcanes, mediante la instalación de estaciones permanentes de magnetotelúrica. El volcán Villarrica será próximamente el primer volcán en contar con monitoreo magnetotelúrico en Chile, en un proyecto colaborativo entre la Universidad de Chile y el Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN), a través del Observatorio Volcanológico de los Andes del Sur (OVDAS). Detalles sobre la instalación, mediciones y resultados esperados de este experimento, serán parte de esta presentación.


Palabras clave: Geofísica; magnetotelúrica; Villarrica; monitoreo.

Código: S1.2

El hipo del volcán Villarrica durante la erupción del 2015 y su expresión en actividad LP y deformación VLP

Diego González-Vidal1*, Christoph Sens-Schönfelder2, Jose Luis Palma3, Felipe Quiero4, Luis Franco5, Matthew Miller6, Dietrich Lange7, Gerd Sielfeld8 y Jose Cembrano9.



*Correo: diegogonzalezvidal@gmail.com


Resumen 

La sismología volcánica es una herramienta esencial para el monitoreo de erupciones. Una gran variedad de señales sísmicas pueden estar relacionadas con la migración de fluidos lo cual es de primera importancia en la anticipación de una erupción inminente. Aquí, investigamos la erupción del volcán Villarrica en 2015 y descubrimos nuevas señales de tipo muy-largo-periodo (VLP) que están en fase con enjambres de señales de tipo largo periodo (LP). Proponemos que la señal LP es generada por la migración de gas o magma enriquecido en gases que periódicamente es liberado a través de una estructura de válvula no-lineal que modula el flujo desde el reservorio, y así causando los enjambres de señales LP y cambios de presión observados como deformación VLP. Nuestro modelo predice que la ocurrencia de ambos eventos depende de la intensidad del flujo. Un flujo débil puede no exceder la presión de apertura de la válvula, y mayores tasas podría mantener presiones mayores a la presión de cierre de la válvula. En ambos casos la señal VLP desaparece. Nuestras observaciones proveen nuevas restricciones para el modelamiento de transporte de fluidos al interior de volcanes y reservorios magmáticos que podría ayudar en el pronóstico de erupciones volcánicas.

Palabras clave: Sismología volcánica; Monitoreo volcánico; Procesos magmáticos; Ruidos sísmico ambiental.

Código: S1.3

Análisis de la sismicidad en torno al volcán Osorno y su relación con el Sistema de Fallas Liquiñe-Ofqui, región de Los Lagos

Kattia Varas1,2*, Cristian Farías1,2, Inés Rodríguez1,2 



*Correo: kattiamvaras@gmail.com


Resumen 

Los sismos volcano-tectónicos (VT) son el tipo de señal más común detectadas en ambientes volcánicos. El análisis de la distribución espacial de estos sismos permite determinar el mecanismo que los genera. El volcán Osorno (<ca. 200 ka., 41,4°S; 72,5°W) representa un caso excepcional para el estudio de la relación entre tectónica y volcanismo, pues se sitúa en el SFLO y forma parte de una cadena volcánica de rumbo NE. En junio de 2021 se instaló una red sismológica (Proyecto W911NF2010258), con 20 equipos en total, por un periodo de 1 año. A partir del cálculo de hipocentros y mecanismos focales de los sismos se propone la presencia de una estructura de carácter inverso en la zona. Además, se observan dos cluster de hipocentros a distintas profundidades y una mayor cantidad de eventos en el flanco NNW del volcán Osorno. 


Palabras clave: Volcanotectónico, Mecanismos focales.

Código: S1.4

El volcán Copahue después del Terremoto del Maule del 2010: ¿cuáles son las fallas que se activan antes y después de un momento de desequilibrio? 

Cristian Farías1*, Jonathan Lazo2, Daniel Basualto3, Marcela Saavedra4, Felipe Muñoz-Quiroz5, Lucas Zúñiga-Urrea5, Rodrigo Martínez-Bravo5, Ian Huentenao-Inostroza5 y Ramón Sáez-Opazo5 



*Correo: cristian.farias@uct.cl


Resumen 

El volcán Copahue es uno de los más activos de Chile después del megaterremoto del Maule del 2010 (Mw 8.8), siendo muy afectado por este, y mostrando respuestas interesantes tanto a dicho evento como al de Illapel del 2015 (Mw 8.3). Esto lo vuelve un sistema bastante sensible ante perturbaciones externas, que puede desequilibrarse fácilmente, por lo que resulta resulta muy útil identificar las estructuras más activas del volcán, y caracterizar su rol en la dinámica de este sistema. Para ello estudiamos la distribución de los sismos volcano-tectónicos del Copahue en el período 2012-2021, enfocándonos en su b-value (Fig. 1; con la metodología b-positive) y energía liberada. Nuestros resultados muestran la presencia de cuatro clusters de sismicidad, que se van liberando energía de manera correlativa antes de momentos de inestabilidad. Además, evidenciamos que varias instancias donde el volcán tiene explosiones menores vienen acompañadas de bajas en el b-value, lo que sugiere un cambio importante en los esfuerzos locales debido a la inyección súbita de fluido. A partir de esto podemos ver que analizar cantidades como el b-value o la energía liberada en el tiempo nos permite entender varios detalles de la dinámica del volcán que de otra forma no serían posibles. 


Palabras clave: Sismología volcánica, b-value, Distribución espacio temporal de sismicidad volcano-tectónica. 

Código: S1.5

Tomografía sísmica de ondas de cuerpo en el volcán Lascar

Catalina Cea Cuellar1*, Matthew Miller1, Francisco Pastén-Araya2, Pablo Salazar Reinoso3, Sergio Ruiz Tapia4, Felipe Aguilera5, Susana Layana6



*Correo: catcea@udec.cl


Resumen 

El volcán Lascar (23°22’S – 67°44’O) es el volcán más activo del norte de Chile, ubicado en la Región de Antofagasta. En este trabajo, utilizando la sismicidad volcano-tectónica ocurrida entre marzo y julio del 2018 registrada por una red temporal conformada por 10 estaciones sísmicas, se construyó un modelo tomográfico 2D de Vp y razón Vp/Vs con el fin de saber la estructura interna de este. Se localizaron un total de 128 sismos, con 735 tiempos de llegada de onda P y 586 de onda S. Los resultados entregan una importante anomalía de altos valores de razón Vp/Vs en el centro del volcán, con una alta concentración de sismicidad, lo cual es interpretado como el conducto principal del volcán con la presencia de fluidos volcánicos o hidrotermales. Por otro lado, los valores bajos de Vp indicarían rocas fracturadas alrededor del conducto principal. Este trabajo presenta novedosos antecedentes de la estructura interna del volcán Láscar mediante técnicas de tomografía.


Palabras clave: Volcán Lascar; Tomografía sísmica; Modelo de velocidad.

Código: S1.6

Variabilidad del estado de esfuerzos en la región del volcán Galeras (Colombia), a partir del análisis de mecanismos focales de sismos volcanotectónicos

Mariana Vergara Herrera1*, John J. Sánchez2, Óscar E. Cadena3, Víctor H. Márquez4



*Correo: mvergarah@sgc.gov.co


Resumen 

El estado de esfuerzos en el Complejo Volcánico Galeras (CVG) se estudió usando desajustes, diferencias angulares entre datos de rumbo y buzamiento de 120 mecanismos focales de sismos volcanotectónicos y dos tensores de esfuerzo simples representados por una solución de mecanismo focal computacional y la geometría de una falla regional. Se graficaron las sumas acumuladas de los desajustes con los sismos ordenados de acuerdo a parámetros temporales y espaciales, en las que se revelaron variaciones en el estado de esfuerzos del sistema tectónico-magmático del CVG integrándose con información geológica y estructural. En particular se infieren variaciones temporales en el estado de esfuerzos y contrastes espaciales así: bajo el Volcán Galeras (VG) cambios a 3 km de profundidad; variaciones en el área circundante al volcán con límites en las coordenadas de latitud entre 1º-12.94’ y 1º-15.25’ y de longitud entre 77º-23.29’ y 77º-18.51’, las cuales son consistentes con variaciones litológicas. También se definieron segmentos con diferentes estados de esfuerzos a lo largo de la falla de Buesaco, principalmente en su extremo NE. Los resultados obtenidos permitieron confirmar la importancia de los métodos usados y su integración con la tectónica local, aportando una visión más completa del sistema tectónico-magmático del VG. 


Palabras clave: Volcán Galeras; sismos volcanotectónicos; mecanismos focales; sistema tectónico-magmático 


Código: S1.7

Crystal Size Distribution y Microlite Number Density del Volcán Cueros de Purulla, Puna Austral, Argentina

Esteban Santiago Bertea1*, Walter Báez1, Marcelo Arnosio1


1. IBIGEO, Universidad Nacional de Salta – CONICET, Salta, Argentina.


*Correo: estebansantiagobertea@gmail.com


Resumen 

Los procesos volcánicos y sistemas magmáticos están en constante evolución a lo largo del tiempo. Una manera de estudiar los cambios que ocurren en estos sistemas y los procesos que intervienen en ellos es el análisis textural de sus muestras eruptadas. Una técnica muy utilizada para estudiar las texturas de las rocas volcánicas es la Crystal Size Distribution (CSD) (Fig. 1) y la Microlite Number Density (MND), que ayudan a inferir procesos de almacenamiento y ascenso de magmas que provocan erupciones volcánicas. La Puna Austral Argentina representa un escenario volcánico ideal para estudiar el almacenamiento y ascenso de magmas ya que presenta una amplia variedad de estilos eruptivos (efusivos-explosivos) y composiciones de magmas (máficos-riolíticos). El Volcán Cueros de Purulla (VCDP) es un complejo de domos riolíticos emplazados de manera efusiva. En este caso de estudio se determinó la distribución, número y forma de los cristales (CSD y la MND) que componen estos cuerpos volcánicos, con el objetivo de calcular tiempos de residencia (Ƭ) y velocidades de ascenso (Vn) de los magmas del VCDP. Se obtuvieron Ƭ y Vn similares en todas las unidades del VCDP y valores muy parecidos a las de otros centros volcánicos de composición riolítica.


Palabras clave: Textura, cristales, magma, ascenso.

Código: S1.8

Surface deformations associated with dike intrusion into inclined and heterogeneous geological sequences 

Matías Clunes1*, John Browning1, Carlos Marquardt1, Jorge Cortez1, Kyriaki Drymoni2, Janine Kavanagh3



*Correo: mclunes@uc.cl


Abstract

Constraints on the amount and pattern of ground deformation induced by dike emplacement are important for assessing potential eruptions. The vast majority of ground deformation inversions made for volcano monitoring during volcanic unrest assume that dikes are emplaced in either an elastic-half space (a homogeneous crust) or a crust made of horizontal layers with different mechanical properties. Here, we extend these models by designing a novel set of 2D FEM numerical simulations that consider dike-induced surface deformations related to a mechanically heterogeneous crust with inclined layers, thus modelling a common geometry in stratovolcanoes and crustal segments that have been folded by tectonic forces. Our results confirm that layer inclination can produce localized ground deformations which may be up to 40 times higher in terms of deformation magnitude than would be expected in a non-layered model, depending on the angle of inclination and the stiffness of the rock units that host, and are adjacent to the dike. Generated asymmetrical deformation patterns produce deformation peaks located as much as 1.4 km away from those expected in non-layered models. These results highlight the necessity to accurately quantify both the mechanical properties and attitude of the geology underlying active volcanoes.  


Keywords: Magmatic intrusion; volcano deformation; surface deformation; volcano heterogeneity.

Código: S1.9

Aplicación de PiAutoStage en la cuantificación de fenocristales en lámina delgada

Mauricio Rivera1,2*, Mauricio Torreblanca1,2, Alexander Scheinost1,3



*Correo: mauricio.rivera@alumnos.ucn.cl


Resumen 

El uso de imágenes de cortes transparentes representa una herramienta útil para el análisis cuantitativo (de conteo de vesículas, fracción inicial de fenocristales, etc). El método más utilizado corresponde a la captura de imágenes individuales (sesgado por la selección del usuario) y al ponderado de estas, mientras que el uso de lámina completa es el menos utilizado. El objetivo de este trabajo es comparar la representatividad del análisis cuantitativo de fenocristales de 1) una imagen individual, 2) promedio de imágenes individuales, y 3) lámina completa Aplicando lenguaje Python y una RaspiCam se realizó la captura de imágenes individuales en el microscopio petrográfico, mientras que con el sistema de código abierto PiAutoStage se capturó la lámina completa a través de un barrido automatizado. Por otra parte, el procesamiento de estas imágenes se efectuó en el software ImageJ, permitiendo tanto la generación del mosaico como la cuantificación de fenocristales en lámina delgada. Los valores indican una disminución del sesgo a medida que aumenta el espacio analizado, siendo el último caso el escenario ideal. Por lo tanto, PiAutoStage demuestra ser una herramienta factible en la obtención de la fracción inicial de fenocristales, siendo también aplicable a otros análisis cuantitativos.


Palabras clave: Código abierto; Microscopio petrográfico; Raspberry Pi.

Código: S1.10

Escala de tiempo de vesiculación post-fragmentación en bombas riolíticas hidratadas

John Browning1*, Hugh Tuffen2, Mike R. James2, Jacqueline Owen2, Jonathan M. Castro3, Simon Halliwell2, Katia Wehbe4



*Correo: jbrowning@ing.puc.cl


Resumen 

La dinámica del crecimiento de las burbujas ejerce un control primario sobre la explosividad de las erupciones volcánicas, pero las complejidades de la dinámica de la nucleación y el crecimiento siguen siendo poco conocidas. La vesiculación posterior a la fragmentación en pómez y bombas riolíticas puede crear texturas finales de burbujas enfriadas, que no son representativas de la naturaleza de la fragmentación del magma dentro del conducto. Para examinar el crecimiento de burbujas en bombas riolíticas hidratadas, hemos utilizado microscopía de etapa calentada para observar directamente la vesiculación de una masa de riolita de Chaitén a presión atmosférica y temperaturas magmáticas. Encontramos que las tasas de crecimiento de las burbujas aumentan con la temperatura. Utilizamos la relación determinada experimentalmente entre la viscosidad de la masa fundida y las tasas de crecimiento de las burbujas para modelar el crecimiento de vesículas post-fragmentación en una bomba riolítica de 1 m de diámetro. Los resultados indican un crecimiento insignificante de vesículas dentro de 2-3 cm de la superficie de la bomba, lo cual se correlaciona bien con el denso margen de espesor observado de una bomba de Chaitén de dimensiones comparables.


Palabras clave: Volcán Chaitén, Riolita, Piroclastos, Vesiculación, Burbujas.

Código: S1.11

¿Interacción de agua-magma en el desierto de Atacama?: Caso del cono de Wil, Campo Volcánico Negro de Aras, norte de Chile

Alexandra Fuentealba1,2*, Gabriel Ureta1,2,3, Felipe Aguilera1,2



*Correo: afr008@alumnos.ucn.cl


Resumen 

Este trabajo busca reconstruir la historia eruptiva de uno de los conos de escoria del C     ampo Volcánico Negros de Aras, ubicado en la Zona Volcánica Central de los Andes, el cual      será llamado cono de escoria “de Wil” (24°11′ S-68°16′ W). Para esto, se realizó trabajo de campo, con el fin de determinar las relaciones estratigráficas y establecer una secuencia temporal de unidades. Además, se realizaron análisis granulométricos, morfométrico, de vesículas, y análisis químicos de elementos menores, mayores y trazas. El cono de Wil evidencia actividad freatomagmática en sus etapas iniciales, con intercalación de material juvenil y abundante material lítico no consolidado. Posteriormente, este cono presenta abundante material escoriáceo con algunas texturas clastogénicas (segunda etapa?). Sin embargo, en su etapa final presenta un cuerpo de lava ubicado en la cima del cráter. Estas características sugieren un cambio en el estilo eruptivo desde una actividad freatomagmática, a una explosiva magmática, terminando con una actividad efusiva. Este tipo de actividades y cambios en el régimen eruptivo pueden generar un gran peligro volcánico, sobre todo considerando aportes de agua como niveles freáticos, lagunas o salares que podrían afectar a zonas pobladas donde se ubican? operaciones mineras, pozos de extracción y líneas eléctricas.


Palabras clave: Andes Centrales; Volcanismo Monogenético; Freatomagmático; Cono de Escoria.

Código: S1.12

Estratigrafía e historia eruptiva del centro volcánico Aguilucho, campo volcánico monogenético Negros de Aras, norte de Chile

Yelkinn Ossandón1,2*, Gabriel Ureta1,2,3, Alexandra Fuentealba1,2, Michael Bravo1,2, Williams Suárez1,2,4



*Correo: yelkinn.ossandon@alumnos.ucn.cl


Resumen 

El centro volcánico Aguilucho corresponde a un volcán monogenético perteneciente al campo volcánico monogenético Negros de Aras ubicado al sureste del Salar de Atacama en la Zona Volcánica Central de los Andes (24,066°- 68,275°W; 3.147 m s.n.m.). Los productos volcánicos de Negros de Aras cubren un área de ~190 km2 y presenta mayoritariamente flujos de lava. El objetivo de este estudio es describir por primera vez depósitos generados por interacción agua-magma en el campo volcánico Negros de Aras. Para esto se realizó un análisis litoestratigráfico mediante el estudio sedimentológico y estratigráfico, análisis químicos, análisis de vesículas, y cálculos de parámetros morfométricos (e.g. volumen, área), caracterizando las distintas unidades que forman el centro volcánico Aguilucho. El Aguilucho presenta capas de material juvenil estratificadas, material escoriáceo y flujos de lava. Las capas están asociadas a depósitos de oleada piroclástica con abundante material lítico y piroclastos con textura de coliflor.  La variación en su estilo eruptivo asociado a estas distintas facies a lo largo de su evolución, pasando desde una actividad explosiva hidromagmática, explosiva magmática, y efusiva, permitirá comprender la dinámica existente en la formación de los centros eruptivos de Negros de Aras y su evolución a lo largo de su historia eruptiva.


Palabras clave: Volcanismo monogenético; Freatomagmatismo; Estilo eruptivo; Andes Centrales.

Código: S1.13

The April 2015 Calbuco eruption pyroclastic density currents: deposition, impacts on woody vegetation and erosion on the northern flank of the cone

Jorge E. Romero1*, Frederick J. Swanson2, Julia A. Jones3, Daniele Morgavi4, Guido Giordano5, Matteo Trolese5, Felipe Aguilera6,7,8, Tatiana Izquierdo9,10, Diego Perugini4


*Correo: jeromerom1305@gmail.com


Abstract

The 22-23 April 2015 eruption of Calbuco volcano (Southern Andes, Chile) led to extensive pyroclastic density currents (PDCs) interactions with vegetation. However, the timing, deposition, impact mechanisms, and force dynamics of these PDCs are still poorly understood. We study the field stratigraphy, forest disturbance, deposit cooling-erosion and geothermometry from degassing pipes of PDCs deposited at Tepu and Blenco-Este rivers (northern Calbuco). These PDCs reached at least ~540-603 °C as estimated from fumaroles, consisting of both concentrated and diluted PDCs during the first pulse (22 April) at Tepu and mostly during the second pulse (23 April) at Frio. Effects of PDCs on forest vegetation recorded in Tepu consist of heating, abrasion, burial, and impact force. On the valley floor, trees were buried with up to 4 m of deposits, dying and in some cases breaking off at the top of the PDC deposit. In the margins of the valley, defoliated fallen trees and standing shrubs indicate scorching due to the passage of dilute PDCs. Estimated impact forces required to produce toppling range from 1.5 to 3.7 kPa, and PDC velocities reach 36 m s-1. Affected trees were not sprouting four years after the eruption in December 2019.


Keywords: Subplinian eruption; Forest vegetation; Geothermometry; Southern Andes. 

Código: S1.14

Nuevos antecedentes de eventos eruptivos menores del volcán Melimoyu

Laura Bono1*, Constanza Perales1 


1. Red Nacional de Vigilancia Volcánica, Servicio Nacional de Geología y Minería, Chile.


*Correo: bonotroncoso@gmail.com 


Resumen

En el contexto del trabajo de levantamiento de información geológica para la elaboración del mapa de peligros del volcán Melimoyu, ubicado en la Región de Aysén, se han encontrado nuevos depósitos asociados a erupciones con IEV<3, los cuales pueden estar asociados a eventos menores del edificio volcánico principal o a centros eruptivos adventicios que se encuentran en las cercanías de este. Se obtuvo muestras in situ de tefra y lava de un cono adventicio al sureste del edificio principal, y de depósitos de caída escoriáceos al este del volcán, lo cual da cuenta de erupciones con explosividad menor a las registradas por los eventos Mm-1 y Mm-2 (Geoffroy et al., 2018; Naranjo y Stern, 2004). De acuerdo con las características estratigráficas y geoquímicas de los depósitos, se puede concluir que eventos de carácter estromboliano se generaron en el período entre las dos erupciones principales del volcán Melimoyu y posterior a Mm-2 (<1.8 ka AP). Estos nuevos antecedentes permiten comprender de mejor manera el comportamiento eruptivo del volcán Melimoyu, el cual es poco conocido hasta ahora.


Palabras clave: Volcán Melimoyu; Conos adventicios; Centros eruptivos menores; Erupciones menores.

Código: S1.15

Nuevos antecedentes de la actividad eruptiva explosiva Postglacial de los volcanes Descabezado Grande, Cerro Azul, Quizapu y centros eruptivos menores

Franco Vera1*, Constanza Jorquera2, Álvaro Amigo3



*Correo: franco.vera@sernageomin.cl 


Resumen 

La actividad eruptiva histórica en la Zona Central de Chile se encuentra marcada por la erupción pliniana del volcán Quizapu en el año 1932; sin embargo, el conocimiento del volcanismo explosivo postglacial (ca. 20.000 años) es restringido. En este trabajo presentamos nuevos antecedentes geológicos de la actividad explosiva en el área de los volcanes Descabezado Grande, Cerro Azul, Quizapu y centros eruptivos aledaños, ubicados en la Región del Maule. Se realizaron observaciones de terreno a través de la descripción de columnas estratigráficas, además de análisis de componentes químicos de roca total y de radiocarbono. Dentro de los principales resultados se destaca la identificación de al menos 36 eventos explosivos generadores de depósitos piroclásticos de caída y de corrientes de densidad piroclásticas, los cuales varían en un amplio rango composicional, entre 46 y 73% de SiO2, con estilos eruptivos desde estrombolianos hasta plinianos. Adicionalmente, se observaron depósitos de espesores métricos con clastos de hasta 60 cm de diámetro a ca. 17 km del frente volcánico. Los resultados muestran una alta frecuencia de erupciones de gran magnitud en la zona y permiten mejorar considerablemente el conocimiento sobre la peligrosidad de los volcanes estudiados.


Palabras clave: Descabezado Grande; Quizapu; Cerro Azul.

Código: S1.16

Scoria cones and lava flows spatial distribution, size, and geochemical heterogeneity at the Negros de Aras monogenetic volcanic field, central Andes, northern Chile

Gabriel Ureta1,2,3*, Ivana Torres1,4, Mauricio Aguilera1,5, Matias Vilches1,5, Felipe Aguilera1,3



*Correo: g.ureta.alfaro@gmail.com


Resumen 

Negros de Aras is a monogenetic volcanic field, located close to the active volcano Socompa. This volcanic field presents the greatest concentration of scoria cones and emission centers of lava flow in northern Chile. The objective of this research is to identify the factors and processes involved in the spatial distribution of size and geochemical heterogeneity of the vents, scoria cones, and lavas that form this volcanic field. For this purpose, two methodologies were carried out, i) a morphometric analysis using MORVOLC algorithm and QGIS software; and ii) a geochemical mapping model using geochemical markers (geomarkers). The total bulk volume of the scoria cones and lava flows is 7.93 km3, with an average height of 61 m for scoria cones and an average thickness of 44 m for lava flows. Geochemically, scoria cones and lava flows display a range from 53-66 wt.% SiO2, where geomarkers (e.g., Sr/Y) follow elongated patterns, not strictly associated to structural lines and faults mapped at surface. The spatial size (volume) and magma heterogeneities (geochemical features) suggest that the magma: i) has fractionated garnet ± amphibole in its origin, with a low degree of contamination during its ascents to the surface; and ii) did not have any prolonged stopping on the ascent to the surface.


Keywords: Central Volcanic Zone of the Andes; Monogenetic volcanism; Socompa volcano. 

Código: S1.17

Análisis estratigráfico y granulométrico de piroclásticos máficos y félsicos en el Salar de Carcote (Ollagüe, Chile): implicancias para los procesos de fragmentación en depósitos volcánicos subaéreos

Michael Bravo1,2*, Gabriel Ureta1,3,4, José Pablo Sepúlveda1,5, Felipe Aguilera1,3, Alexandra Fuentealba1,3, Yelkinn Ossandón1,3



*Correo: michael.bravo@alumnos.ucn.cl 


Resumen 

La presente investigación consiste en un estudio litoestratigráfico y textural detallado de una secuencia piroclástica subaérea ubicada en el borde suroriental del Salar de Carcote, norte de Chile. Esta secuencia aflora en el sector de la Puntilla de San Martin y se caracteriza por una alternancia de capas de pómez grises a blancas intercaladas con depósitos de escorias negras. Para esto, se realizó un estudio estratigráfico de campo, junto con análisis granulométrico, textural y químico de elementos mayores y trazas. En general, los niveles de pómez y escoria, son masivos con espesores que varían desde 2 a 30 cm, mientras que estructuras de impacto tipo bomb sags son comunes. Los contactos entre los niveles de escoria a pómez varían de netos a transicionales, mientras que químicamente no presentan una gran variabilidad con composiciones de (57,13 y 58,92 wt.% SiO2), respectivamente. Debido a las características de este depósito es posible sugerir que podría corresponder a una erupción pliniana, la cual podría haber tenido un aporte hídrico por parte del Salar de Carcote. Es decir, este depósito correspondería a erupciones de moderada a alta explosividad, ligado a magmas intermedios en sílice emplazados en un período corto tiempo y afectado por agua superficial.


Palabras clave: Andes Centrales; Volcán Ollagüe; Salar de Carcote; Erupción Freatomagmática.

Código: S1.18

Growth, collapses, and evolution of the long-lived Ollagüe volcano, Central Andean Volcanic Zone

José Pablo Sepulveda1,2*, Raffaello Cioni1, Gabriel Ureta2,3,4, Felipe Aguilera2,3,4, Stephane Scaillet5, Bruno Scaillet5, Alfredo Esquivel2,6



*Correo: josepablo.sepulvedabirke@unifi.it 


Abstract

Destruction processes such as sector collapse profoundly influence the growth and evolution of large volcanoes. These alterations of the external morphology largely and suddenly modify the mass distribution above shallow magma reservoirs, leading to shifts in the style, rate, composition, or distribution of post-collapse eruptions. The Ollagüe volcano is a mainly effusive and active center located along the Chile-Bolivia border in the Central Volcanic Zone of the Andes. It is a long-lived volcano developed along an NW - striking extensional fault characterized by its multiple-collapsed nature and mid-flank eruptions of andesitic-to-dacitic lava flows and domes. In this contribution, we present a new detailed field-based mapping, accompanied by a morphological and morphometric analysis based on DEM-derived surface parameters, petrographic and chemical characterization of the different products. In addition, we redefine and propose a new evolutionary scheme based on the description of lithostratigraphic units. We proposed four main evolutionary stages separated by unconformities due to at least three main sector collapses and one blast event. Shifts from andesitic to dacitic magmas and from central to lateral activity may likely be related to the effects of the edifice load and magma compositions in response to significant sector collapses of the volcanic edifice.


Keywords: Stratovolcano; debris avalanche; volcanic evolution; flank collapse 

Código: S1.19

Clasificación de domos Cuaternarios en la Zona Volcánica Central de los Andes, norte de Chile (18,07° – 27,12ºS)

Alexander Scheinost1,2¨*, Gabriel Ureta1,3,4, Felipe Aguilera1,3



*Correo: asc021@alumnos.ucn.cl


Resumen 

Este estudio tiene por enfoque clasificar los centros monogenéticos tipo domo en la Zona Volcánica Central de los Andes del norte de Chile, durante el Cuaternario. Para esto se realizó una recopilación bibliográfica de 54 dataciones absolutas correspondientes a 44 domos. Estos centros efusivos fueron analizados mediante el algoritmo MORVOLC, obteniendo diversos parámetros morfométricos (e.g. área, volumen) que fueron utilizados para calcular valores de yield strength y así clasificarlos morfométricamente. Por otra parte, por medio de imágenes TanDEM-X de 12 m de resolución, se identificaron características morfológicas (e.g. ridges compresionales, espinas) que permitieron realizar una clasificación a través de sus morfologías. 

Basado en los resultados morfométricos obtenidos (valores máximos e inverso de la distancia) se identificaron domos de tipo low-lava y peleano al utilizar los valores máximos, y solo domos de tipo low lava al utilizar el inverso de la distancia. Mientras que los resultados morfológicos permiten subclasificar a los domos, identificando domos tipo torta. Estos resultados al relacionarlos con las edades permiten identificar que los centros de tipo torta son los más destacables, ya que se encuentran temporal (<600 ka) y espacialmente acotados (19,96 º y 22,44 °S), donde la abundancia general decae desde low-lava, coulée, torta, hasta peleano.


Palabras clave: Andes Centrales; Volcanismo monogenético; Volcanismo efusivo; Lava domo.

Código: S1.20

Estudio litoestratigráfico y geoquímico del cono de escoria El Inca y su relación genética con el estratovolcán Peña Blanca, Región de Atacama, Chile

Joaquín Luco1,2*, Gabriel Ureta1,3,4, Jorge Romero5, Mohammad Ayaz Alam2



*Correo: joaquin.luco.16@alumnos.uda.cl


Resumen 

El cono de escoria El Inca (coordenadas 26° 55´S - 68° 21´W y una altura de 4900 msnm), está ubicado en el flanco SE del estratovolcán Peña Blanca, al sur de la Zona Volcánica Central de Los Andes (Región de Atacama, Chile). Dada su ubicación, resulta interesante reconstruir los procesos eruptivos que construyeron el cono de escoria y establecer la relación genética entre ambos volcanes. En este estudio se realizan análisis morfométricos, sedimentológicos, estratigráficos, petrográficos, y geoquímicos para responder estas preguntas. El cono de escoria presenta una morfología ideal (con un diámetro de 800 metros y 80 metros de altura desde la base al cráter), con un cráter circular bien preservado, y una colada de lava (10 km2) que surge de la base del cono. Ambos volcanes poseen evidencias de erupciones estrombolianas de composición andesítica (56-58 y 58-66 wt. % SiO2, para El Inca y Peña Blanca respectivamente) con presencia de piroxenos y olivinos.  El cono de escoria estaría genéticamente relacionado con el estratovolcán, evidenciando una reactivación reciente (Plioceno inferior) del sistema volcánico Peña Blanca. Esta información será de utilidad para la evaluación de las características eruptivas y riesgos volcánicos en la Región de Atacama.


Palabras clave: Andes Centrales, Volcanismo Monogenético, Erupción Estromboliana, Escoria, Zona volcánica central (ZVC)

Código charla: S1.21

Descripción del proceso eruptivo del complejo volcánico Planchón-Peteroa [2016-2019] a partir de la clasificación y evolución de los parámetros sísmicos y la relación con el muestreo de cenizas

Etapas de dinámica superficial del ciclo eruptivo (2016-actualidad) del Complejo Volcánico Nevados de Chillán (CVNCh): aportes del monitoreo volcánico para la comprensión de ciclos eruptivos extensos

Gabriela Pedreros1*, María Angélica Contreras1, Maira Figueroa1, Lizette Bertin1, Daniela Ledezma1, Juan José San Martín1, Carlos Cardona1, Claudia Bucarey1, María Loreto Córdova


1. Servicio Nacional de Geología y Minería, Observatorio Volcanológico de Los Andes del Sur, Chile.


*Correo: gabriela.pedreros@sernageomin.cl


Resumen 

Durante el presente ciclo eruptivo de CVNCh se han identificado diversas etapas en base a cambios en su estilo eruptivo y señales instrumentales. El proceso ha involucrado la emisión de 8 flujos de lava, 4 domos, diversos tipos de columnas eruptivas y flujos piroclásticos. Se definen 13 fases según la dominancia de procesos efusivos o explosivos y su intensidad de acuerdo con el volumen emitido y altura de columna. Contrastando fases efusivas con emisión de 0.0076 km3 de lava, explosivas con columnas de 3.6 km de altura, mixtas y con actividad ausente, entre otras. El monitoreo en tiempo cuasi-real del comportamiento eruptivo mediante cámaras de vigilancia, imágenes satelitales y análisis de muestras, ha permitido visualizar fenómenos sin precedentes en levantamientos geológicos previos, como el desarrollo de domos cuya rápida destrucción elimina opciones de un estudio posterior, así como 42 columnas eruptivas sobre 2 km de altura invisibilizadas a futuro por no generar depósitos reconocibles. La integración del monitoreo volcánico al estudio de erupciones pasadas de magnitudes bajas a intermedias (VEI 1 a 3) o extensas, nutre la interpretación de productos volcánicos como reflejo de dinámicas eruptivas y reformula la comprensión de un sistema volcánico, pues otorga antecedentes imperceptibles de otro modo. 


Palabras clave: Complejo volcánico Nevados de Chillán, monitoreo volcánico, estilos eruptivos.

Código: S1.23

Análisis de estructura sísmica del volcán Villarrica mediante el método de tomografía de ruido sísmico

Pablo Urra Tapia1*, Diego González-Vidal2, Matthew Robert Miller3, José Luis Palma4



*Correo: pablo.urrat@gmail.com


Resumen

Desarrollamos el primer modelo de velocidad a partir de una tomografía de ruido sísmico para el volcán Villarrica. Se ha hecho uso de los registros de ruido sísmico proveniente de 18 estaciones instaladas alrededor del volcán Villarrica, utilizando el periodo comprendido entre mayo y julio del 2014. Curvas de velocidad de grupo de onda Rayleigh fueron invertidas en mapas de velocidad desde 1 a 4.9 s, con una resolución espacial de 10x10km. A continuación, se utilizaron los mapas para realizar inversiones locales y obtener un modelo de velocidad de onda S en profundidad. El modelo tridimensional de velocidad de ondas de corte resultante nos da una nueva visión sobre la estructura interna de la región. Encontramos gradientes de velocidad alineados con la zona de falla Liquiñe-Ofqui y variaciones laterales de velocidad orientada de manera paralela al lineamiento volcánico en la zona de falla Mocha-Villarrica. Nuestros resultados resaltan las variaciones de velocidad de la región del volcán Villarrica hasta los 7.5 km bajo el nivel del mar, en particular la presencia de la zona lenta ubicada al sureste del cráter del volcán Villarrica, que engloba las estimaciones de reservorios hechos en estudios anteriores.


Palabras clave: Volcán Villarrica; Tomografía; Ruido sísmico.

Código: S1.A.1

Uso de imágenes termales de dron en la identificación de conductos permeables en campos geotermales: Cordón Caulle, Chile

Pablo Becerra1*, Pablo Sánchez-Alfaro1,2, Zavka Chandía1, Felipe Aron3, Pamela Pérez-Flores4, Daniele Tardani5, Carolina Muñoz-Sáez6



*Correo: fondepulli@gmail.com 


Resumen

La distribución espacial de las manifestaciones superficiales de sistemas geotermales activos son claves para entender la arquitectura de las estructuras que controlan la dinámica del sistema hidrotermal. En este trabajo estudiamos la distribución de zonas de anomalías termales y su relación con las estructuras que focalizan la migración de fluidos hidrotermales y el flujo de calor. Se realizaron levantamientos fotogramétricos utilizando el dron DJI Mavic 2 Enterprise Advanced en zonas de alteración hidrotermal activas, para la obtención de ortomosaicos termales y ópticos. Se realizó una clasificación de pixeles en el ortomosaico termal y un proceso de clustering usando los rangos de temperatura aparente. Resultados preliminares indican que los clústers que representan zonas de alta temperatura (>60°C), muestran orientaciones preferenciales consistentes con las estructuras definidas a partir de estudios estructurales de detalle realizados en los alrededores de la zona de alteración estudiada.


Palabras clave: Imágenes termales; Cordón Caulle; dron; UAV.

Código: S1.A.2

Modelo de Resistividad Eléctrica del Volcán Cerro Overo

Noemí Alarcón1,2*, Verónica Oliveros1,3, Gabriel Ureta1,4, Daniel Díaz1,5, Pablo Salas1,3, Francisca Villalobos1,3.



*Correo: n.alarconmarquez@gmail.com


Resumen

El volcán Cerro Overo es un centro monogenético de edad holocena ubicado en el norte de Chile en la Zona Volcánica Central de los Andes, en el complejo volcánico Altiplano-Puna en la región de Antofagasta. En base a información petrológica y datos geoquímicos ha sido clasificado por Ureta (2015) como un cráter de explosión freatomagmática generadora de una estructura tipo maar. Los depósitos expuestos incluyen fragmentos líticos y escoráceos de composición basáltica, con contenidos variables de cristales de olivino y escasos xenolitos de cuarzo. Unos 5 km al SE se encuentra el domo basáltico “La Albóndiga” (Ureta et al. 2020) compuesto también de lavas basálticas ricas en olivino y xenocristales de cuarzo. A pesar de la posible baja viscosidad de los magmas que dieron origen a Cero Overo y La Albóndiga, no se observan flujos de lava.  No se tiene certeza aún de la particularidad de las condiciones existentes durante la evolución de Cerro Overo que favorecieron su interacción con fluidos y que lo diferenciaron de los centros eruptivos cercanos, incluyendo la Albóndiga. Se realizaron en la periferia del volcán seis sondeos magnetotelúricos (MT) de banda ancha para obtener un modelo de resistividad eléctrica que permitió identificar la distribución de estructuras y/o cuerpos conductivos, comprender su relación con la morfología actual del volcán Cerro Overo y su naturaleza eruptiva. Un séptimo sondeo fue realizado en los alrededores del domo La Albóndiga a modo de explorar su potencial relación con Cerro Overo y su relación con otros centros volcánicos cercanos. 


Palabras clave: Cerro Overo, volcán, magnetotélurica, freatomagmática

Código: S1.A.3

Relación entre campos de esfuerzos y el volumen volcánico durante el Neógeno en la cordillera occidental entres los 24°S-26°S

Diego Jaldin1*, Laura Giambiagi2



*Correo: djaldin7@gmail.com


Resumen

El volcanismo en la cordillera occidental está ampliamente distribuido desde el Mioceno temprano hasta la actualidad (e.g. Trumbull, 2006). La presencia y distribución de centros volcánicos se ha relacionado con la existencia de heterogeneidades en la corteza superior (e.g Riller et al., 2001; Tibaldi y Bonali, 2018). Sin embargo, no existe claridad sobre cómo los campos de esfuerzos activos durante el Neógeno reactivaron estructuras o formaron nuevas fallas que controlaron la distribución y la cantidad de volumen erupcionado. Para abordar esta pregunta, realizamos cálculo del volumen erupcionado durante el Neógeno y analizamos la distribución de los centros de emisión en la Cordillera Occidental entre los 24-26°S (Figura 1). Además, comparamos los resultados con tensores reducidos de esfuerzos. Los datos muestran una correlación positiva entre el cambio del campo de esfuerzo, de compresivo a transcurrente, con el aumento del volumen erupcionado durante el Mioceno-Superior y Plioceno, además de un cambio en los patrones de distribución de centros de emisión. Estos resultados sugieren un fuerte control de fallas NE-SW y NW-SE en la distribución y segmentación del volcanismo. Proponemos un modelo volcano-tectónico que explica la distribución del volcanismo desde el Mioceno temprano hasta el Cuaternario en el segmento estudiado (Figura 1).


Palabras clave: Campos de Esfuerzos; Volcanismo; Volcano-tectónico; Volumen erupcionado.

Código: S1.A.4

Lineamientos geológicos y tectónica ligada al vulcanismo: Caso de estudio centrado en la Laguna del Maule

Alvar Pastor1*, Contreras, M. 2 


1. Departamento de Obras civiles y Geología, Facultad de Ingeniería, Universidad Católica de Temuco, Chile. 


*Correo: apastor@uct.cl


Resumen

En la cordillera de los Andes, entre 33.5-38°S de latitud, se produce una transición tectónica caracterizada por la terminación norte del sistema de fallas Liquiñe-Ofqui. Las evidencias de fallas paralelas al margen continental, abundantes hacia el sur, se vuelven escasas, a la vez que se hace más notoria la presencia de las fallas transversas Andinas, subperpendiculares a las anteriores. En este segmento cordillerano, se sitúa el Complejo Volcánico Laguna del Maule, que ha suscitado la atención científica por presentar un levantamiento superficial muy acusado, relacionado con la inyección de magmas, y grandes emanaciones de magma de composición riolítica en su historial eruptivo reciente. Numerosos estudios se han focalizado en la zona para comprender la interacción entre la tectónica local y el ascenso del magma. La interpretación tectónica parece indicar la ocurrencia de una cuenca “pull-appart” en el intra-arco andino, la que actuaría como debilidad cortical, permitiendo en ascenso de grandes volúmenes de magma. En el presente estudio, se demuestra que el contaje estadístico de lineamientos geológicos, extraídos de forma automática mediante procesamiento de un modelo digital de elevación, es compatible con las mediciones de estructuras realizadas en terreno. La reinterpretación sugiere una deformación tipo “Riedel” a escala regional, donde coexisten una tectónica mayormente transtensiva, con evidencias locales de tectónica compresiva reciente. 


Palabras clave:  tectónica; ascenso de magma; modelo digital de elevación. 

Código: S1.A.5

Evolución morfo-estructural y distribución espacio-temporal geoquímica en el control de la formación de los conos de escoria del campo volcánico monogenético Andahua-Orcopampa y Huambo, sur del Perú

Dante García1*, Gabriel Ureta1,2,3, Felipe Aguilera1,2



*Correo: dante.garcia@alumnos.ucn.cl


Resumen

El campo volcánico monogenético Andahua-Orcopampa y Huambo se ubica en el valle del río Colca del sur del Perú, Zona Volcánica Central de los Andes. El objetivo de esta investigación es determinar la evolución morfo-estructural y distribución espacio-temporal geoquímica que controlaron la formación de los conos de escoria de este campo volcánico. Esto se realizó mediante un análisis morfométrico, estructural y geoquímico de los conos de escoria y otras formas volcánicas. Para la obtención de parámetros morfométricos se utilizó el algoritmo MORVOLC. Para determinar el control estructural que ejercieron las estructuras locales en el emplazamiento de los conos de escoria se realizó un análisis estructural de vents/cráteres elongados, mientras que la distribución espacio-temporal de los conos de escoria se llevó a cabo con el método de interpolación IDW (Inverse Distance Weighted), a través de la caracterización geoquímica de 95 muestras. En este trabajo, se obtuvo como resultados: la determinación de 21 conos de escoria inéditos, la identificación de dos periodos de actividad eruptiva, el reconocimiento de que los conos de escoria se emplazaron en una dirección de stress máximo NW-SE y que los magmas con mayor contaminación cortical tuvieron una tendencia de emplazamiento hacia la zona central del campo volcánico.


Palabras clave: Volcanismo monogenético; Campo volcánico; Zona Volcánica Central; Valle de los Volcanes.

Código: S1.A.6

Insights on the interaction of fault systems and the magma plumbing system of Nevados de Chillan volcanic complex from combined magnetotelluric and structural measurements

Espinosa-Leal, J.1*, Moorkamp, M.2, Cembrano, J.3, Browning, J.4, Mitchell,T.5, Meredith, P.6



*Correo: jdespinosa@uc.cl


Abstract

Constraints on the form and dimension of the magma plumbing system of the Nevados de Chillan volcanic complex (NdC) are necessary since it is one of the most active and highest-risk volcanoes in the volcanic arc of the Southern Central Andes. However, the links between magma storage architectures and crustal fault zones remain enigmatic, so deriving magma chamber dimensions in Andean volcanoes is challenging. In this sense, imaging of the internal anatomy of the NdC, the nature of the interactions between fault intersections, fracture systems and magma storage and propagation, can help address fundamental questions related to the evolution of the volcanoes and eruptive activity and hence crucial in order to assess volcanic hazards and risks. In this presentation, we exhibit preliminary data using structure-from-motion techniques of UAV images (ASfM) combined with standard structural measurements from basement outcrops around the NdC. We also discuss preliminary data from a magnetotelluric survey and introduce plans for future campaigns.


Keywords: Magma storage; Fault intersections; ASfM; Magnetotelluric.

Código: S1.A.7

Magma sheet – crustal fold interactions: stress analysis and implications for volcano monitoring

Matías Clunes1*, John Browning1, José Cembrano1, Carlos Marquardt1, Agust Gudmundsson2



*Correo: mclunes@uc.cl


Abstract

Most models that investigate magma paths assume the crust to be either homogeneous or horizontally layered, often composed of rocks of contrasting mechanical properties. In regions that have experienced orogenesis, like the Andes, the crust has been deformed over several million years, resulting in rock layers that are commonly folded and steeply dipping. The assumption of homogeneous properties or horizontal layering then does not capture all of the potential magma path-crustal interactions. We combine field observations from a sill emplaced in the core of an anticlinal fold in the Chilean Central Andes with a suite of FEM models to explore the mechanical interactions between inclined layers and magma paths. Our results demonstrate that the properties of the host rock layers, the contacts between the layers and the geometry of crustal structures, all play an important role in magma propagation and emplacement. Sill propagation and emplacement in heterogeneous and anisotropic crustal segments change the crustal stress field promoting sill arrest, deflection, or further propagation. Deflection is encouraged when encountering shallow dipping layers and mechanically weak contacts. These processes may change the amount and style of recorded surface deformation, with implications for monitoring of active volcanoes.


Keywords: crustal folds; magma emplacement; sills; inclined sheets.

Código: S1.A.8

Microstructural controls on thermally-induced crack damage in intrusive rocks

Browning, J.1*, Meredith, P.2, Mitchell, T.2, Daoud, A.2, Li, J.3, Gudmundsson, A.4



*Correo: jbrowning@ing.puc.cl


Abstract

Crack damage due to thermal stresses can be induced in rocks during heating, under all-round compression; during cooling, under all-round tension; and is commonly also enhanced by temperature cycling. Whilst there remains a paucity of data relating to cyclic thermal stressing in rocks, previous studies have demonstrated that, for some rocks the great majority of thermal cracking is generated during heating, while for other rocks most of the cracking is generated during cooling. In this presentation, we discuss results from a series of novel experiments designed to capture acoustic emission (AE) (or micro-seismic) signals associated with the heating and cooling of different igneous rocks over emplacement-relevant temperatures. By comparing the micro-seismicity with analysis of each rock’s microstructure we have been able to determine key processes related to differential thermal cracking. We observed that thermal cracking during heating was dominant in coarse-grained, quartz-rich rocks, while cracking during cooling was dominant in finer-grained, quartz-poor rocks. Since all the experiments were conducted under an identical protocol, we conclude that the difference in behaviour is a product of the differences in rock composition. These results may be useful in determining natural seismic responses following shallow crustal magma intrusion and cooling and be linked to the development of permeable fluid-flow paths in geothermal settings.


Keywords: thermal stress; thermal cracking; igneous rocks; geothermal.

Código: S1.A.9

Mechanical conditions for catastrophic caldera ring-fault nucleation atop multiple magma chamber systems

Matías Villarroel1*, John Browning1,2, Carlos Marquardt1,2, Matías Clunes1, Gabriela Zañartu1


*Correo: msvillarroel@uc.cl


Abstract

The formation of collapse calderas represent substantial hazard as their formation can be related to extinction level eruptions. They are also often associated with high-potential geothermal systems and mineral deposits associated with their underlying structure. Calderas form when an underlying magma chamber roof collapses into itself due to either over- or under-pressure. There have been several attempts to define the mechanical conditions leading to caldera fault nucleation, over the past three decades. However, the vast majority of these models assume a magma plumbing system arrangement consisting of one shallow magma chamber and/or an additional deep-seated reservoir. Recent petrological observations cast doubt on the notion of a single liquid-rich shallow magma chamber, instead proposing a complex network of trans-crustal magma pockets. There have been no attempts to reconcile the mechanical conditions of collapse caldera formation with the geometry and arrangement of trans-crustal magma systems. Here we address this issue using the Finite Element Method to reconcile the known mechanical conditions for caldera fault nucleation with the trans-crustal magma system model by modelling multiple magma pocket arrangements. Preliminary results show that even small lateral differences between magma pockets inhibit caldera formation in most cases.


Keywords: Collapse calderas, trans-crustal magma chambers, ring-faults, Finite Element Method.

Código: S1.A.10

Resultados preliminares de un modelo numérico para un eventual colapso del flanco suroeste del volcán Osorno

Mathias Alonso Cornejo1*, Inés Rodríguez Araneda1, Cristian Farías Vega1


1. Departamento de Obras Civiles y Geología, Universidad Católica de Temuco, Chile.


*Correo: malonso2016@alu.uct.cl


Resumen

El volcán Osorno corresponde a un estratovolcán, ubicado en la Zona Volcánica Sur al este del Lago Llanquihue en la región de Los Lagos. Presenta actividad sísmica y eruptiva histórica, que se ha caracterizado por episodios de baja explosividad entre los que destaca una erupción fisural en 1835 AD, además de evidencia de constantes remociones en masa, debido a factores climáticos y a controles estructurales en el flanco SO. El objetivo de este estudio es realizar un modelo numérico, a través del software VolcFlow, de un posible colapso del flanco SO, desencadenando una avalancha volcánica. Para el uso del software se necesita crear dos ráster que contengan la misma cantidad de celdas que el ráster del área de estudio. Los parámetros usados corresponden al delta interno 32,4°, delta basal 6°, cohesión 50 kPa, viscosidad 0, coeficiente de fricción 0,1 y espesor de la avalancha 500 m. Los resultados preliminares muestran una extensión máxima del depósito de 40 km hacia el sur del volcán, una velocidad estimada de 180 km/h y un volumen de material de colapso de 1,38 km3, llegando al borde del Lago Llanquihue pudiendo provocar un tsunami. Varios factores podrían desencadenar un colapso, tales como, inyección magmática, control estructural y remociones en masa recurrentes.  


Palabras clave: Modelo numérico, Volcflow, Volcán Osorno, avalancha volcánica, colapso.

Código: S1.A.11

Hydrothermal alteration promoting collapsing edifice at Ascotán Volcano, Central Andes, northern Chile

Benigno Godoy1*, Francisca Aguilera1, Santiago Maza1, Diego Morata1, Osvaldo González-Maurel2



*Correo: bgodoy@uchile.cl


Abstract

Ascotán (21°41’S, 68°8’W) is an extinct Pliocene stratovolcano (~2.6 Ma) with an open crater morphology, which vertically exposes 700 m of hydrothermally altered lithologies. The aim of this work is to present mineralogical composition, and lateral and vertical distribution, of the main hydrothermal associations which affected Ascotán volcano promoting  its collapse. We used field work, and XRD and SEM-EDS analysis. In a first stage, a quartz-pyrophyllite-kaolinite magmatic-hydrothermal association was formed in the proximities of the volcanic conduit. This association evolved to alunite-cristobalite towards the surface, that can also be found in hydrothermal breccias and stockwork zones. Outside the conduit, different degrees of cristobalite+illite, cristobalite+illite/smectite, and smectite-tridymite mineral associations represent variable argillic alteration. This strong and pervasive hydrothermal alteration predisposed the edifice to collapse, forming the scar morphology. Afterwards, a second stage, characterized by alunite-kaolinite association, occurred at shallower levels (<300m depth). The high crystalline degree of kaolinite suggests its formation during the first, rather than the second hydrothermal stage. Also, alunite+gypsum+native sulfur vertical structures (i.e. ancient surface fumaroles) were generated during this second event. All this suggests that hydrothermal activity was active during edifice collapse and continued afterwards, during the cessation of the volcanic activity.


Keywords: Ascotán Volcano; volcanic debris avalanche; hydrothermal alteration; volcanic evolution.

Código: S1.B.12

Evolución geológica del volcán Cerro Araral, norte de Chile

Cristian Aguirre1*, Benigno Godoy2, Osvaldo González-Maurel3, Inés Rodríguez4, Millarca Valenzuela5



*Correo: cristian_dat@msn.com 


Resumen

Cerro Araral (21°36’S, 68°11’W; 5.698 m s.n.m.) es un edificio volcánico cónico, con un volumen estimado de 50 km3 y un cráter de 1.200 m de diámetro abierto hacia el noroeste. Pertenece a la Zona Volcánica de los Andes Centrales y está asociado una cadena volcánica del Plioceno Superior (~3.8-2.6 Ma) compuesta, de norte a sur, por Cerro Araral, Ascotán, y Barracane. Esta cadena se encuentra sobre domos del Mioceno Medio y Superior, y está cubierta por productos volcánicos del Pleistoceno Inferior. Sin embargo, poco se conoce de la evolución de cada uno de los edificios de esta cadena. Este trabajo busca identificar los productos emitidos por Cerro Araral, y establecer la evolución volcanoestratigráfica de este edificio. Hemos definido Cerro Araral como un conjunto de flujos de lavas, domos, flujos piroclásticos, y depósitos de caída. Estos productos volcánicos, de composición andesítica a dacítica presentan plagioclasas, piroxenos, anfíbolas - mineral máfico más abundante - y biotita subordinada. La distribución de estos productos permite definir 3 unidades para Cerro Araral: una basal temprana, de domos y lavas; una secuencia piroclástica en la zona media, con productos que evidencian mezcla de magmas; y una unidad lávica en la parte superior.


Palabras clave: Andes Centrales; Volcanismo monogenético; Volcanismo efusivo; Lava domo.

Código: S1.B.13

Evolución geológica del volcán Licancabur, Región de Antofagasta, Chile

Nicolás Cuevas1*, Gabriel Ureta1,2,3, Felipe Aguilera1,2



*Correo: nicolas.cuevas@ckelar.org


Resumen

El volcán Licancabur es un estratovolcán potencialmente activo ubicado dentro de la Zona Volcánica Central de los Andes en el límite Chile – Bolivia, a 30 km de San Pedro de Atacama, caracterizado por la emisión masiva de flujos de lava y preservar rasgos morfológicos frescos. Este estudio presenta el primer mapa detallado de la evolución geológica del Licancabur, realizado a través de análisis estratigráfico, geomorfológico, petrográfico y geoquímico. Las etapas iniciales del Licancabur son producto de la emisión de flujos de lava, seguido de un evento explosivo con la depositación de flujos de block-and-ash, y la posterior emisión de flujos de lava. Adicionalmente, se registró por primera vez la emisión de lavas desde un centro monogenético parásito (Ckaricabur) en la base SW del Licancabur. Los productos volcánicos del Licancabur presentan composiciones desde andesitas basálticas, andesitas a dacitas (56,25 – 65,82 wt.% SiO2). Se identificaron mayoritariamente fenocristales de plagioclasa y clinopiroxeno con escasos fenocristales de olivino, ortopiroxeno, hornblenda y biotita, los cuales están inmersos en una masa fundamental vítrea con microlitos de plagioclasa y clinopiroxenos. Las evidencias petrográficas, geoquímicas e isotópicas indican que Licancabur evolucionó producto de la diferenciación magmática, a través de la cristalización fraccionada, y producto de mezcla de magmas.


Palabras clave (Keywords): San Pedro de Atacama; Ckaricabur; volcanología física; flujos de lava.

Código: S1.B.14

Volcán Mulas Muertas, (26°57'07"S, 68°30'44"W): caracterización petrológica y geoquímica de un volcán colapsado de edad Miocena

Consuelo Inostroza1*, Jorge E. Romero2, Alicia Guevara3, Mohammad Ayaz Alam1, Danny Guzmán4, Badith Muñoz5, Gonzalo Galaz1 



*Correo: consuelo.inostroza.15@alumnos.uda.cl


Resumen

El volcán Mulas Muertas (5.900 m s.n.m.) se construyó en el extremo sur de la Zona Volcánica Central durante el Mioceno-Plioceno (<5,0 a 6,1 Ma). El edificio volcánico compuesto mayoritariamente por lavas andesítica-basálticas y andesíticas está truncado hacia el NE, producto de un colapso sectorial, seguido del emplazamiento tardío de una lava domo dacítico. Este cambio en la composición del magma (desde máfico a félsico) muestra un patrón opuesto al observado en otros edificios volcánicos en el mundo, que han colapsado de forma similar. Se reconstruyó la morfología y volumen de los productos de dichas unidades, las que a su vez se describieron en términos geoquímicos, mineralógicos, y petrográficos. La primera etapa corresponde al edificio basal de composición andesítica-basáltica (55,4 wt.% SiO2). Posteriormente, se construyó el edificio andesítico (59,2 wt.% SiO2) principal que habría alcanzado 6.350 m s.n.m. Este último edificio colapsó lateralmente hacia el NE, formando un escarpe de 4 km de ancho. Finalmente, una tercera etapa dio lugar a la extrusión de una lava domo dacítico (67,7 wt.% SiO2). Los resultados indican que la pérdida de carga litostática, producto del colapso del edificio estimada en 23-29 MPa, facilitó el ascenso de fundidos residuales diferenciados y de menor densidad desde un reservorio longevo y en continúo enfriamiento.


Palabras claves: colapso lateral; geología volcánica; domo de lava; despresurización. 

Código: S1.B.15

Cartografía y evolución química del clúster monogenético Las Negrillar (Andes Centrales, Chile)

Matías Espinoza1*, Felipe Valdebenito1, Patricia Larrea1,2, Sergio Salinas3



*Correo: matias.espinoza.1@ug.uchile.cl


Resumen

La Negrillar es un clúster volcánico monogenético ubicado en la Zona Volcánica Central de los Andes, al suroeste del campo monogenético El Negrillar (68°37’O 24°18’S). Se compone de dos centros eruptivos, La Negrillar Este (LNE) y La Negrillar Oeste (LNO), los cuales tienen asociados cuatro flujos de lava cada uno, siendo LNE el centro eruptivo más antiguo (Fig. 1). El flujo de lava de mayor extensión nace de LNO y alcanza los 11,2 km. Las lavas presentan texturas afaníticas y microporfíricas con fenocristales entre 0,2-1mm de olivino, clinopiroxeno y plagioclasa, embebidos en una masa fundamental constituida por abundantes microlitos de plagioclasa (<0,1mm). Las rocas presentan composiciones que varían desde andesítica-basáltica a traquiandesita, con un contenido de SiO2 de 55,49 a 63,46 wt.%. Los diagramas bivariantes muestran un aumento en el contenido de K2O, Al2O3, Na2O y una disminución de MgO, FeO, TiO2 y P2O5 con el aumento de SiO2 para La Negrillar. Actualmente se trabaja en el cálculo de espesor y volumen de los flujos mediante un modelo generado con imágenes de alta resolución capturadas con dron, junto a un estudio detallado de la petrología y geoquímica, para determinar los procesos involucrados en la evolución de la actividad del clúster.


Palabras clave: volumen; alta resolución; dron; petrología.

Código: S1.B.16

Diversity of Miocene volcanism in the central Andes

Camila Leiva1*, John Browning1,2, Carlos Marquardt1,2, Matias Clunes1, Matias Villarroel1, Javier Espinosa1, Constantino Mpodozis3



*Correo: caleiva96@uc.cl 


Abstract

Rocks attributed to the Farellones Formation, located between 31°30’S and 34°45’S, make a >2.5 km thick sequence of Miocene volcanic and volcanoclastic deposits. To better comprehend the development of the Miocene volcanism, and the growth of central volcanoes, we incorporate new high-resolution geological mapping (1:5000) with revised physical volcanology interpretation to determine variations in both constructive and destructive volcanic processes in the Santiago cordillera. These insights allow interpretation of at least two, previously unrecognised, eruptive centres. The first is a maar-diatreme complex that displays evidence of explosive breccia formation followed by collapse and chaotic infill of material within the Quebrada Lunes valley. This is further supported by observation of pyroclastic dykes, which although not necessarily related to the formation of the identified maar-diatreme gives insight into the feeders of shallow level explosive volcanism. The second is a thick sequence of intercalated effusive lavas and tuffs followed by a 590 m thick sequence of explosive deposits such as gravitationally collapse derived Block & Ash Flows, Pyroclastic Density Currents and Ash Fall deposits that culminate in the Cerro Colorado Rhyolitic Dome complex.


Palabras clave: Miocene volcanism; maar-diatreme; rhyolitic domes; Farellones.

Código: S1.B.17

Determinación de parámetros termales de sistemas volcánicos activos en Chile a través de imágenes satelitales Landsat

Javiera González1*, Susana Layana1, Felipe Aguilera1,2

*Correo: javiera.gonzalez01@alumnos.ucn.cl

Resumen

En los últimos años en Chile se ha incrementado el estudio de volcanes activos mediante monitoreo remoto, el cual puede proveer información sobre la evolución o cambios en los sistemas volcánicos. El análisis de imágenes Landsat es uno de los más ventajosos, dado que permite obtener datos de zonas de difícil acceso y se encuentran disponibles en línea para todo público. Dentro de la información que entregan los satélites están los parámetros termales, con los cuales se ha demostrado la relación existente con la actividad eruptiva, siendo uno de lo más sensibles la radiancia termal. Para este estudio se consideran los períodos eruptivos de cuatro volcanes activos de la Zona Volcánica Sur (ZVS), Llaima (2003), Cordón Caulle-Puyehue (2011), Chaitén (2008) y Tupungatito (1986). Fueron identificadas anomalías termales a partir de combinación de bandas, se aplicaron correcciones de ruido del sensor y efectos atmosféricos, se detectaron los pixeles termalmente anómalos para finalmente obtener valores de radiancia termal. A partir de los resultados se encontraron evidencias de correlación que entre las variaciones de la radiancia termal con la actividad eruptiva.   

Palabras clave: Radiancia termal, Landsat, actividad eruptiva, anomalías termales. 

Código: S1.B.18

Transición explosiva-efusiva en el volcán Quizapu: Reanálisis de las erupciones de 1846 y 1932

Alejandro Rebolledo1*, Angelo Castruccio1, Álvaro Aravena2



*Correo: alejandro.rebolledo@ug.uchile.cl


Resumen

El Quizapu es un volcán activo ubicado en la Zona Volcánica Sur de los Andes, cuyo registro eruptivo incluye 2 erupciones recientes de gran magnitud: 1846 y 1932. Los volúmenes erupcionados en ambos eventos fueron >3 km³, sin embargo, el evento de 1846 fue predominantemente efusivo, en cambio, el de 1932 fue predominantemente explosivo. Este trabajo propone una explicación a esta transición de estilo eruptivo, basada en la observación de parámetros eruptivos y el uso de modelos numéricos de ascenso de magma.

Nuestros resultados sugieren que el evento de 1846 fue precedido por una lenta inyección de magma en una cámara magmática somera, que favoreció la mezcla y mingling de magmas. Las inclusiones producto del mingling generaron el aumento de la viscosidad del magma, reduciendo la velocidad de escape, y favoreciendo así el desarrollo de una erupción efusiva en un conducto volcánico estrecho (≤ 15 m). En cambio, el evento de 1932 fue gatillado por una inyección de magma rápida con mingling reducido, que favoreció el desarrollo de una erupción explosiva. Debido a aspectos relacionados a la inestabilidad mecánica del conducto volcánico, el radio de conducto aumentó a más de 30 m produciendo una erupción pliniana.


Palabras clave: Transición explosiva-efusiva; Conducto; Ascenso de magma.

Código: S1.B.19

Evidencia de transiciones eruptivas explosivo- efusivas en un conducto expuesto en el flanco del Complejo Volcánico Nevados de Chillán

Flavia Rojas1*, John Browning1, José Cembrano1, Hugh Tuffen2, Philip Meredith3, Javier Espinosa1, Karin Hofer1, Thomas Mitchell3



*Correo: frojas12@uc.cl


Resumen

La actividad volcánica suele definirse como efusiva o explosiva, pero observaciones recientes han demostrado que estos dos comportamientos pueden ocurrir de forma simultánea. Actualmente, no se conoce con claridad cómo evolucionan las fases efusivas y explosivas dentro de un mismo evento eruptivo. Comprender esa evolución es fundamental para determinar los procesos que favorecen un estilo particular de vulcanismo, lo que a su vez es esencial para evaluar los potenciales riesgos de futuras erupciones. En este trabajo investigamos las evidencias de campo de transiciones explosivas-efusivas en el Complejo Volcánico Nevados de Chillán, basados en un conducto de magma fosilizado ubicado en uno de sus flancos. Luego del trabajo de campo y toma de muestras ya realizado, utilizaremos análisis termogravimétrico (TGA) para caracterizar la concentración de volátiles en las distintas zonas del conducto. También realizaremos espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) para mapear el H2O y reflejar la desgasificación magmática de las distintas zonas. Por último, utilizaremos microscopía petrológica y microscopía electrónica de barrido (SEM) para caracterizar las texturas que se presentan. Con estos resultados esperamos comprender cómo interactúan estas dos fases y cómo afecta el contenido de agua y gases del magma en el proceso.


Palabras clave: Nevados de Chillán; transiciones eruptivas; conducto.

Código: S1.B.20

Evolución volumétrica, morfométrica, reológica y composicional del sector sur del campo monogenético de El Negrillar (Andes Centrales, Chile)

Camila Loaiza1*, Patricia Larrea1,2, Sergio Salinas3, Benigno Godoy1, Petrus Le Roux4



*Correo: camila_loa@hotmail.com


Resumen

El Negrillar es uno de los campos monogenéticos de mayor volumen y extensión (~168 km2) dentro de la Zona Volcánica Central de los Andes, se encuentra al SW del Complejo Volcánico Altiplano Puna (21°-24°S; Fig. 1a). El Negrillar ha sido divididodivido en tres sectores [1; Fig.1b]: El Negrillar Norte (NEN), Central (CEN) y Sur (SEN: Fig. 1c), siendo este último el objeto del presente estudio. El SEN se compone de 9 centros eruptivos, constan de 21 fases eruptivas con un volumen emitido total non-DRE de 2,33 km3. Las correlaciones entre parámetros morfométricos y reológicos como espesor, ancho, pendiente y viscosidad muestran una correlación positiva con los tiempos de emplazamiento; en cambio el largo y la tasa eruptiva presentan una correlación negativa con el mismo parámetro. Las composiciones varían de andesita basáltica a dacita. Los diagramas bivariantes exhiben una disminución de TiO2, FeOT, MnO, MgO y CaO, aumento de K2O y una tendencia variable para el Al2O3, Na2O y P2O5 a medida que aumenta el contenido de SiO2. La secuencia volcano-estratigráfica definida y la composición química de roca total de cada centro y fase eruptiva, exhiben una tendencia de evolución magmática E-W dentro del SEN.


Palabras clave: volumen; morfometría; reología, volcanismo máfico a intermedio

Código: S1.B.21