Comportamiento eruptivo del Volcán Llaima (2007-2010) e incidencia del terremoto del Maule MW 8.8 en la actividad volcánica y tectónica local.

Abstract

El Llaima (38.7ºS y 71.7ºW) es uno de los volcanes más voluminosos de Suramérica, ubicado en la Zona Volcánica de los Andes del Sur (ZVAS). Interrogantes relacionadas con el comportamiento de la actividad del Volcán Llaima motivaron este estudio que está basado en análisis de registros sismológicos, informes técnicos y observaciones realizadas a un compendio aproximado de 2000 fotografías. Los resultados permitieron conocer el desarrollo y estilo eruptivo exhibido por el volcán durante el periodo 2007-2009, distinguiéndose 10 fases eruptivas y al menos 6 episodios energéticos ocurridos durante estas fases. Estos episodios se caracterizaron por tener un rápido y repentino incremento de la energía sísmica, con una ausencia de señales premonitorias, e igualmente finales súbitos. La sismicidad volcánica que acompañó este proceso eruptivo estuvo caracterizada por el registro de eventos de largo periodo (LP) y tremor (TR), con ausencia de sismicidad volcano-tectónica (VT); la sismicidad LP mostró en general una baja similitud, sugiriendo en primera instancia, variadas fuentes de generación. Nuestras observaciones y análisis sugieren que el sistema de alimentación está compuesto por múltiples estructuras independientes, algunas de las cuales alcanzan la superficie durante este periodo eruptivo indicando, junto con grietas activas en los flancos, que la parte superior del cono volcánico puede ser una zona inestable y esencialmente débil. Estas sugerencias de múltiples estructuras están acordes con estudios petrográficos y geoquímicos realizados sobre depósitos de erupciones recientes, los cuales proponen una compleja red de diques como sistema magmático superficial del Llaima. Complementariamente, estos y otros estudios petrográficos y geoquímicos encontraron que los magmas se almacenan a profundidades someras por debajo de la base del edificio volcánico, proponiendo dos rangos diferentes de almacenamiento entre 0,3 y 4 km, y otro entre 4 y 14 km; además indican que el ascenso rápido que experimentan los magmas desde niveles más profundos son una clave para el súbito gatillamiento de las erupciones en el Llaima. Cálculo de líneas temporales concernientes a la energía de la señal sísmica continua 2007-2008, contribuyeron a justificar la idea que los magmas ascendieron desde sitios más profundos hasta mínimos de 8 km con años de anterioridad, para posteriormente residir en profundidades someras (3-4 km) seis meses antes de la erupción de enero de 2008. Aunque la última erupción de este periodo sucedió en Abril 4 de 2009, se observó un descenso en la actividad volcánica desde octubre del mismo año, situación que prosiguió durante los siguientes meses. En Junio 10 de 2010, cuatro meses después de ocurrido en Chile el terremoto del Maule de magnitud MW 8.8, se observó un notable y repentino descenso en la actividad sísmica volcánica (LP yTR) y la activación de estructuras al sur del volcán, con la generación de abundante sismicidad tectónica local. Para evaluar este descenso en la actividad y activación de estructuras con una posible influencia del terremoto del Maule, se hicieron cálculos de transmisión de esfuerzos normales usando el software Coulomb. Se adoptó como estructura fuente el terremoto del Maule y estructuras receptoras, aquellas con dirección NW-SE, subparalelas a una grieta que está ubicada en los flancos del volcán. Los resultados sugieren que el volcán Llaima estaría ubicado en una zona donde se incrementaron los esfuerzos normales. Se destaca además la relativa calma e inactividad que se ha presenciado para el Llaima desde el año 2010. Desde el año 1852 se observa que el periodo inter-eruptivo contempla un máximo promedio que sobrepasa los ocho años como media, posible consecuencia de esa transmisión de esfuerzos estáticos. Adicional a los resultados anteriores y con el fin de tener un mejor conocimiento acerca del sistema magmático y definir estructuras relevantes debajo del volcán, se desplegó una red de estaciones sismológicas temporales para complementar espacialmente la red de estaciones permanente. Los datos registrados en conjunto por 35 estaciones, fueron utilizados para encontrar anomalías en la velocidad de las ondas sísmicas usando dos técnicas distintas (técnicas de apilamiento de la función del receptor y tomografía de ruido sísmico ambiental). Con la primera técnica se logró, entre otros resultados, a observar una zona de baja velocidad ubicada entre 8 y 13 km de profundidad, asociada con un posible cuerpo de magma. La segunda técnica logró identificar dos zonas de baja velocidad, una más superficial ubicada debajo del edificio volcánico y otra más profunda, ubicada 13 km al SE del cráter principal; aunque no se observó una relación directa entre estas dos zonas, existe la posibilidad que la más profunda tenga una continuidad hacia la más superficial, siguiendo alguna estructura SE-NW. Otros contactos con científicos internacionales, permitieron integrar información del volcán que perseguía resultados relacionados con el espacial y temporal almacenamiento del magma. Los resultados sismológicos son consistentes con los tiempos de ascenso de magma encontrados por ellos. Este trabajo presenta el primer estudio realizado para el Volcán Llaima que contribuye a determinar el comportamiento de contemporaneidad de estilos eruptivos, mostrar la evolución en los cambios morfológicos al interior del cráter y evidencias que destacan la participación de al menos dos grietas ubicadas en los flancos del cono volcánico. Asimismo, se evaluó la influencia del terremoto del Maule en la disminución de la actividad volcánica y la aparición de sismicidad tectónica local al sur del cráter principal. Se revelan a partir de datos sismológicos, varias zonas de baja velocidad próximas al volcán. La ausencia de deformación y sismicidad VT, sin claros premonitorios de sismicidad, junto con el inicio súbito de las erupciones, sugieren un comportamiento de conducto abierto para este volcán.