Depósitos piroclásticos y heterogeneidad eruptiva del Volcán Antuco
Se han identificado estilos hawaianos o estrombolianos con descargas de entre 10^3 y 10^5 Kg/s, consistente con episodios eruptivos de vida - corta de rocas piroclásticas.
Eventos paroxísticos: generan plumas que se elevan sobre los 10 km por encima del respiradero
En algunos casos las erupciones basálticas o andesítico - basálticas son de estilos plinianos a subplinioanos con descargas de 0.7-2 x10^8 Kg/s
Viscosidad: en el magma basáltico es un factor indicador de heterogeneidad eruptiva.
Volcán Antuco
Estratovolcán
ubicación: región Biobio al sur de
Chile (37°24′S - 71°22′W; 2979 m.s.n.m) con un volumen: estimado de 62 Km^3
- ha estado activo en los últimos 150.4 Ka
Cono principal: 1 Km de alto, 4 Km^3 de volumen., localizado en la cicatriz de una antigua erupción freática de un edificio ancestral que colapsó hace 6.2 Ka.
Etapas
1. Antuco temprano (Ea): implica desde la construcción el edificio (150 Ka) hasta el ultimo máximo glacial (17 Ka).
2. Antuco tardío (La): entre 14 - 7.2 Ka
3. Post-colapso (PCa): durante los últimos 7.2 Ka
fluidos de lava de composición andesítica basáltica a dacítica (50.9-64.5 w% SiO2) en medioambiente subglaciar intercalado con brechas volcánicas
Lavas (< 55 w% de SiO2)
Antuco ancestral: alcanzó 2 km de altura y un diámetro basal de 12 km
Antes del colapso del sector oeste generó 5 km^3 de depósitos de avalancha e escombros (DAD) el cual se confino en el valle del río Laja
Siguiendo el colapso se hallan una serie de piroclastos densos actuales (PDC), compuestos de ceniza basáltica fina a gruesa, líticos angulares a subredondeados distribuidos en un área de 300 Km^2, produciendo las llamadas Arenas Negras de Tulipán - Laja
Actividad eruptiva holocénica
originado principalmente por el cráter principal, el cual produjo depósitos de tefra que se encuentran sobre depósitos glaciares o intercalados con depósitos lacustrinos
Métodos
Estratigrafía de campo
los datos de espesores y tamaño de la partícula fueron obtenidos de 19 sitios y la estratigrafía de otros 30 sitios, de los 49 sitios se construyó la columna estratigráfica de 22 sitios.
Observaciones: se realizaron a distancias de entre 0.9 y 21 km al este - sureste del cráter.
Muestreo: bultos de material de 200 g recolectados para el análisis litológico y de tamaño de grano, en orden de minimizar los potenciales efectos del agua, viento, la erosión y la redeposición.
Datación
Se adquirieron tres edades de radiocarbono
- un horizonte de hojas y madera en sección
- dos suelos paleoorgánicos en seccion
Se utilizó 5 publicaciones actuales de dateo por radiocarbono
- 3 con núcleos de sedimentos recuperados de cerca del Lago del Laja.
- 2 edades de escombros de avalancha expuestos en el suroeste de la Laguna de Laja.
Dateo por radiocarbono
- se limpiaron de raíces actuales menos de 100 g de muestra
- se secaron a bajas temperaturas
- se enviaron las muestras a los laboratorios Direct AMS, Bothell, Washington, EE. UU. Para la datación por espectrometría de masas con acelerador (AMS).
- Todas las edades fueron calibradas con CALIB rev. 7.0.4 usando la curva de calibración SHCal13 para el hemisferio sur
Tamaño del grano, componentes y análisis de densidad
Las muestras fueron secadas a 40 °C por 48 h, un total de 26 análisis de tamaño de grano, tamizados en rangos de 1 - 6 phi (Ф) en pasos de 1 Ф
los componentes líticos condujeron a un tamaño de grano entre 1 - 2 Ф.
- para las tefras solo se uso la fracción de 1 Ф, cada fracción se dividió en cuartos en >100 granos y se usó microscopio digital para cuantificar abundancias relativas
Densidad: se obtuvo de 98 muestras de escoria, pómez y lava con diámetros de 1 - 3 cm usando un picnómetro de destilado de agua.
- las partículas porosas fueron cubiertas con parafina caliente para impermeabizarlas
Pesado: se uso un Pocket Scale MH-200 (pesos entre 0.01-200 g)
Petrografía, textura y mineralogía
Petrografía
se analizó la cristalinidad (empaquetamiento mineral, tamaño de los cristales y su abundanca relativa)
Textura
Con 10 secciones delgadas de muestras de escoria y pómez con tamaños de entre lapilli grueso y bombas, se analizaron en:
microscopio polarizante Universidad de Atacama
para tefras se utilizó el escaneo Tescan-Vega
microscopio electrónico con espectroscopía de rayos X de energía dispersiva (SEMEDS) operado a 15.0 kV y con un zoom de 20-250 × en el Departamento de Metalurgia Extractiva de la Escuela Politécnica Nacional del Ecuador (DEMEX-EPN)
Mineralogía
en muestras pulverizadas de escoria y pómez se utilizo Difractómetro de rayos X (XRD) D8-Advance en DEMEX-EPN.
La identificación cualitativa y cuantitativa de las fases minerales se realizó con el software Diffracplus (EVA)
Métodos
Bulk, geoquímica del vidrio y del cristal
La composición de muestras de bulk, escoria y pómez con pesos > 7.5 g se utilizó Fluorescencia de rayos - X (XRF)
Procedimiento
- triturar en un mortero de ágata (1 g)
- mezclar con flujos de meta borato de litio
- La fusión se llevó a cabo en un crisol de platino para hacer una perla fundida en el fluxer de fusión Katanax.
Para el análisis del vidrio se utilizó un Intrumento Bruker S8 Tiger XRF y el softwareSpectraPlus
Geoquímica
La pérdida por ignición (LOI) se obtuvo usando una SNOL muffle a 950 °C por 30 min. Los valores de LOI no excedieron el 1.46% lo que permite identificar óxidos mayores: SiO2, Al2O3, TiO2, MgO, CaO, Na2O, K2O, P2O5 y óxidos de Fe.
Elementos mayores: determinados con Cameca SX100 electron microprobe analyzer (EMPA) de el departamento de tierra y medio ambiente, Universidad de Munich, Los estándares utilizados para las calibraciones fueron: ortoclasa para Al y K, albita para Si y Na, wollanstonita para Ca, periclasa para Mg, ilmenita para Ti, óxido de hierro para Fe y óxido de cromo para Cr.
Partículas jóvenes (pómez y escoria): SEM-EDS con un Bruker Quantax EDS instrumento con Detector de electrones secundarios (SE).
Análisis cuantitativo: software Espirit 1.8.
Mapeo de isopacas e isopletas
isópacos: considerando el limitado acceso y la poca preservación de la ceniza se elaboraron tres mapas con un mínimo de 10 puntos de control y un máximo de 21 puntos de control usando el Método de Weibull
Isopletas: Se utilizaron mediciones de campo de los tres clastos de escoria o piedra pómez más grandes con la media geométrica de sus 3 ejes. La duración de la erupción se estimó posteriormente utilizando la masa total erupcionada
Errores
- Elementos individuales (1%): brinda información de la composición del vidrio, cristalinidad y alteraciones secundarias.
- cuantificación espectral (10%)
- Detector EDS (15%): rugosidad en las partículas, orientación relativa.
UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA MINAS PETRÓLEOS AMBIENTAL
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
Nombre: Christopher Valencia Carranco
Romero, J. E. Ramírez, V. Alam, M. A. Bustillos, J. Guevara, A. Urrutia, R. Pisello, A. Morgavi, D. Criollo, E. (2019). Pyroclastic deposits and eruptive heterogeneity of Volcán Antuco (37°S; Southern Andes) during the Mid to Late Holocene (b7.2 ka). Journal of Volcanology and Geothermal Research 392 (2020) 106759, https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2019.106759
Bibliografía