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DYNAMICS AND STYLE TRANSITION OF A MODERATE, VULCANIAN-DRIVEN ERUPTION AT…

- - - - La tefra expulsada ayuda a limitar la profundidad de la fuente y la intensidad de la erupción. Las erupciones vulcanianas pueden asociarse con la generación de corrientes de densidad piroclástica especialmente si desencadenan erupciones andesíticas moderadas, que son más propensas a producir PDC que otros tipos de erupciones
        
        Actividad histórica del Tungurahua
        
        Erupción de Febrero del 2014
        
        Desde el 13 de noviembre de 2013 hasta el 29 de enero de 2014, el volcán experimentó 77 días sin actividad eruptiva, salvo una débil desgasificación de fondo.
        
        El 30 de enero de 2014 se inició una nueva fase eruptiva con un aumento de la actividad sísmica y pocas explosiones esporádicas acompañadas de lluvia de tefra distribuida hacia el SO
        
        La actividad sísmica volvió a aumentar dramáticamente el 1 de febrero con un enjambre de volcano-tectónicas
        
        La primera gran explosión ocurrió a las 22:12 UTC, produciendo una columna de 5 km de altura acompañada de PDC que descendieron 0,5 km por el flanco NW, la segunda generó una nueva explosión de PDC con una distribución similar y la tercera explosión a las 22:39 UTC fue el desencadenante de la gran erupción vulcaniana y se asoció con las PDC más grandes
        
        Una segunda fase eruptiva dominada por la actividad estromboliana en formación comenzó a las 23:36 UTC con la expulsión de bombas incandescentes hasta 0,8-1,0 km por encima del cráter. Al final de la erupción se observó una deflación de 340 µrad
        
        La actividad continuó con explosiones estrombolianas esporádicas
        
        El estratovolcán Tungurahua se encuentra entre los volcanes ecuatorianos más activos, con cinco erupciones poscolombinas (1641–1646, 1773–1781, 1886–1888, 1916–1918 y 1999 hasta el presente.
        
        El ciclo eruptivo en curso (1999-presente) ha consistido en períodos cortos de actividad estromboliana de baja a moderada con formación de lava, explosiones vulcanianas, flujos de lava y PDC
        
        La lluvia de tefra de estas erupciones está constituida por isopacas mayoritariamente asimétricas distribuidas hacia el oeste, controladas por la dirección regional del viento
        
        Las PDC se han vuelto más frecuentes desde 2008, con ocurrencia en 2008, 2010, 2011, 2012 y 2013, afectando el ganado y la agricultura en los flancos del volcán. El carácter de las erupciones ha evolucionado notablemente de la actividad estromboliana a la dominada por vulcanianos desde 2010 y la frecuencia de las erupciones ha aumentado desde 2006 hasta el presente, duplicando la tasa de descarga de tefra
        
        A mediados de 2013 y hasta mediados de 2014, comenzó un ciclo de explosiones vulcanianas asociadas a menudo con PDC, posiblemente vinculado al taponamiento del conducto
        
        La erupción del 14 de julio de 2013 produjo una columna de erupción de 8,8 km de altura acompañada de una serie de PDC que descienden en al menos nueve valles de los flancos hasta 7,5 km del cono
- - - - La situación meteorológica alrededor del volcán se describió como cielo despejado entre el 4 y el 9 de febrero, se registraron lluvias ligeras a partir del 7 de febrero alrededor del volcán, con la cumbre no visible debido a las nubes del 10 al 11 de febrero
        
        Se seleccionaron 23 ubicaciones con superficies planas cubiertas por lluvia de tefra sin aparente reelaboración para medir el espesor del depósito y describir las características sedimentológicas de las dos semanas de erupción. Los nidos de tefra gruesos se midieron directamente con una escala cortando los depósitos. El resultado para cada ubicación individual es el promedio de cinco mediciones cercanas
        
        Para los puntos distales informados a partir de fotografías georreferenciadas se toma un valor arbitrario de 0,1 mm de espesor. Se tamizaron manualmente cuatro muestras en intervalos de 0,5 φ. El cálculo de los parámetros granulométricos se obtuvo con el paquete Gradisat
        
        Se dibujaron a mano dos mapas de isopach de caída de tefra que representan dos posibles escenarios basados en los puntos de datos. Los volúmenes de tefra a granel se calcularon mediante la integración de cuatro o cinco isopacas
        
        Las tendencias de dirección del viento a 15 km s.n.m. alrededor de Tungurahua se reconstruyeron estadísticamente a partir de 32 140 datos de viento del período 1999-2011
  - - - El protocolo de tamizado fue de 15 minutos de agitación en intervalos de pasos de 20 s con una breve pausa entre cada paso para la fracción completa. La fracción <0,5 mm se agitó adicionalmente durante 5 min en intervalos de 10 s.
        
        La fracción fina (<0,125 mm) se analizó con un analizador de tamaño de partícula por difracción láser (LS230 de Coulter) con cada muestra medida cinco veces con tres corridas consecutivas
        
        La temperatura del suelo dentro de los depósitos de PDC se midió entre el 8 y el 14 de febrero
        
        La geoquímica de rocas a granel de los elementos principales se realizó en tres muestras recolectadas de depósitos frescos de PDC: una escoria juvenil y dos fragmentos de bloques densos. El análisis se llevó a cabo utilizando un sistema de fluorescencia de rayos X (XRF) S8-Tiger (Bruker) y el software Spectraplus.
- - - - Se presentan dos mapas de isopacas interpretativos basados en 22 puntos de datos. Varían esencialmente en áreas proximales, donde solo 17 puntos de datos cubren un diámetro de 20 km alrededor del respiradero
        
        El escenario elíptico (A) se piensa como un miembro final de volumen máximo, sin embargo, algunos puntos de datos caen en una isopaca más gruesa a medida que se muestran. El segundo caso (volumen mínimo) da cuenta de todos los puntos de datos y asume que la elutriación de las PDC tuvo una gran influencia en el espesor proximal de los depósitos de lluvia radiactiva, como ya se ha documentado para otras erupciones de Tungurahua
        
        El volumen calculado de los rangos de depósitos de caída de tefra es de 4,55 a 27,0 × 106 m3
        
        La densidad aparente de los depósitos de caída de tefra varía espacialmente en Tungurahua y se recomienda suponer de 980 a 1000 kg m − 3
      - Observaciones de la pluma y análisis del viento
        
        El Washington Volcanic Ash Advisory Center (VAAC) informó una altura de columna de 13,72 km después de las 22:45 UTC del 1 de febrero de 2014
        
        La fuente de la columna se asoció con un punto de acceso en las imágenes de Goes-13 McIDAS, y el píxel más caliente alcanzó los 65 ◦C.
        
        direcciones anuales del viento a una altitud de 15 km s.n.m. soplan principalmente hacia el NO con magnitudes de velocidad de 0 a 20 m s − 1, mientras que la tendencia de enero a marzo es NW para velocidades de 0 a 10 m s − 1 pero principalmente E para velocidades de 10 a 20 m s − 1
        
        Componentes estratigráficos y litológicos
        
        La columna estratigráfica compuesta del depósito de caída de tefra consta de tres capas reconocibles
        
        La capa basal (1) es una capa fina de ceniza de grano fino, de gris a rojizo, de <1 mm de espesor.
        
        Arriba, la capa 2 es más gruesa (1-8 mm) y está formada por una fracción dominante de fragmentos densos, negros y angulares con un tamaño máximo que varía de 6 a 9 mm de diámetro
        
        Su matriz incluye fenocristales Pl clavados que alcanzan 1 mm y menor presencia de Px. Los fragmentos de escoria de color gris oscuro a rojizo (de 5 a 8 mm de diámetro) representan aproximadamente el 17,1%.
        
        La capa 3 es muy delgado (<1 mm) y está formado por cristales de Px y Pl y abundantes cristales volcánicos juveniles
        
        Las muestras recolectadas in situ (durante la sedimentación de cenizas sobre superficies planas) en Pillate después de explosiones discretas a mediados de febrero de 2014 están compuestas principalmente por vidrio volcánico curviplanar negro a marrón (74,3%), cristales libres (15,4%), líticos alterados (7,8%) y pocos agregados (2,5%).
        
        Tamaño de grano de la caída de ceniza
        
        Se tamizaron cuatro muestras recolectadas de depósitos de caída de tefra
        
        La muestra B1 está compuesta de ceniza gruesa a muy fina , siendo la clasificación moderada o muy bien clasificada y con una distribución asimétrica aproximada.
        
        La muestra C1 se compone principalmente de ceniza gruesa (modo a 1 φ), mostrando la misma clasificación que B1 y una distribución sesgada muy fina.
  - - - Dinámica
        
        La segunda explosión estuvo acompañada por PDC que fluían solo en los flancos superiores (aproximadamente 500 m por debajo del cráter). La tercera explosión desarrolló al menos dos pulsos de PDC que fluyeron por los nueve barrancos de los flancos
        
        Morfología
        
        Mostraron diques hechos de grandes clastos que producían una autocanalización con canales internos empobrecidos en las partes móviles, mientras que los lóbulos con forma de lengua se desarrollaron en las distancias finales de salida local.
        
        Temperatura y daños a la vegetación
        
        Se midieron temperaturas relativamente bajas (40-170 ◦C) entre 8 y 14 días después de la erupción a una profundidad de hasta 1 m en varios valles.
        En algunas áreas cercanas a las vías del PDC, la vegetación se vio afectada y se encontró con hojas muertas en los días o semanas posteriores a la erupción.
        
        Componentes
        
        Incluyen bloques y bombas agrupados en cuatro tipos: (1) clastos densos, aparentemente vidriosos pero microcristalinos con patrón de fractura generalizado, (2) escoria oscura a verdosa, porosa, vidriosa, en forma de coliflor, (3) clastos gris claro, micro vesiculares, aherrumbrados con márgenes densos y fracturados de hasta 3 cm de espesor, y (4) líticos accidentales
        
        Tamaño de grano
        
        La mayoría de las muestras de PDC presentan un modo principal a 90 µm (3,5 φ), con picos secundarios menores a 250 (2 φ) y 500 µm (1 φ) y siguen una tendencia muy constante
        Tres muestras tienen signos claramente diferenciados hacia los finos, tanto en el análisis mecánico como en el láser
        
        Petrografía y geoquímica de los bloques
        
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- - - - Los datos se obtuvieron exclusivamente de superficies horizontales planas sin signos de reelaboración. Las mediciones de espesor directas precisas arrojaron incertidumbres de menos de 0,5 mm, aunque ponderar la cantidad de tefra que cae en un área conocida revela ser una técnica más precisa.
        
        Argumento: La cantidad de tefra identificada como depositada por la actividad posterior (2 a 14 de febrero) es del orden de 1 mm en áreas proximales a lo largo del eje de dispersión producidas por explosiones discretas y esporádicas de baja intensidad.
  - - - Las fracturas generalizadas se interpretan, por tanto, como grietas prismáticas por enfriamiento, y deben haber crecido, al menos parcialmente, después de la deposición. Por tanto, los densos clastos deben haber sido emplazados a una temperatura suficientemente cálida.
        
        Los bloques microcristalinos densos que se encuentran en el depósito de PDC probablemente representan el equivalente en bloques de la fracción microcristalina pórfida densa en la unidad de lluvia radiactiva más gruesa
        
        Polacci (2005) interpretó que las piedras pómez juveniles con morfologías alargadas / redondeadas y texturas burbujeantes / vidriosas representan la parte central de una columna magmática durante las erupciones plinianas, donde las vesículas pueden crecer libremente y solo están sujetas a tensiones de alargamiento
        
        El tipo de piroclastos de color gris claro y pómez se puede encontrar a menudo llenando las grietas decimétricas de los densos bloques microcristalinos, como lo observaron Hall et al. (2015)
  - - - Capa 2: es la capa más gruesa y contiene la firma isopach con compuerta alargada SSW. Representarían la lítica (sensu stricto). La abundancia de estos clastos en comparación con otras fracciones juveniles y la presencia de líticos alterados en la respalda aún más la interpretación de un mecanismo eruptivo repentino y violento desencadenado por la acumulación de gas y la destrucción de un frente de solidificación de tapón / magma
        
        Capa 3: indica el comportamiento de transición entre vulcaniano y estromboliano. estilos. Aquí se interpreta que la lítica alterada está erosionada de las paredes del conducto por el magma fragmentado, así como los restos del tapón.
  - - - Las bajas temperaturas demuestran que una gran fracción del material estaba fría y probablemente se erosionó en los flancos durante el transporte (es decir, aumento de volumen de flujo), como se sugirió en anteriores eventos de Bernard et al. (2014).
      - Tamaño de grano y distribución
        
        El patrón de "PDC denso" es bastante homogéneo y no se identificó ninguna tendencia. Se traza en el campo de lluvia radiactiva de Walker (1971), sin embargo, los resultados están sesgados hacia una mejor clasificación por el hecho de que solo se muestreó la fracción <2.8 cm, mientras que una gran fracción de la distribución de estas muestras fueron bloques y lapilli
        
        Retrabajamiento del viento
        
        La variabilidad en la cantidad de ceniza visible en la superficie de los depósitos de PDC se interpretó previamente como una representación de dos etapas de la erupción. Aunque puede haber más finos en las unidades basales en comparación con la capa superior en algunos casos particulares, esto no es sistemático en absoluto y parece deberse al viento durante el emplazamiento en lugar de reflejar la dinámica eruptiva.
        
        Dinámica
        
        En contraste con Hall et al. (2015), en cambio interpretamos el origen de las PDC como resultado de la carga en el flanco de una columna en erupción vertical y la posterior desestabilización del material acumulado en los flancos superiores empinados, un mecanismo bastante similar a las PDC de 2006
        
        Valles suaves: mayor movilidad de flujos de pequeño volumen
        
        Los cálculos de volumen de PDC y bombas incandescentes sobre los flancos del volcán estimados por Hall et al. (2015) son aproximadamente 5.7 × 106 m3
        . Estas mediciones parecen estar sobreestimadas, ya que consideran espesores en áreas de emplazamiento más bajas (más gruesas) y asignación de valor sistemática.