Evolución espacio-temporal del ciclo eruptivo 2011 del Complejo Volcánico Puyehue Cordón Caulle (CVPCC), Andes del Sur.

Abstract

Las erupciones explosivas silíceas son uno de los fenómenos naturales más peligrosos, no obstante, poco se sabe sobre los procesos precursores que acompañan este tipo de erupciones, ya que son fenómenos poco comunes, registrando solo tres erupciones de este tipo en el último siglo (Novarupta Katmai 1912, Chaitén 2008, y Cordón Caulle 2011). En esta tesis presentamos la primera caracterización sistemática que se produce antes, durante y después de una gran erupción silícea, analizando datos geofísicos registrados en el Complejo Volcánico Puyehue Cordón Caulle (PCCVC) durante la erupción rio lítica VEI=4 generada en junio 4 de 2011. La mayoría de los datos fueron registrados por la red de monitoreo del Observatorio Volcanológico de los Andes del Sur (OVDAS). El reprocesamiento de los datos sismológicos analizados durante el ciclo eruptivo se realizó dos años después de la erupción, desarrollando un exhaustivo análisis de inversiones sísmicas, mecanismos focales, una serie de tiempo del valor b y la relocalización de hipocentros generados gracias a un nuevo modelo local de velocidad 1D. Con esto se logró describir la evolución espacio-temporal de la sismicidad durante la crisis volcánica, logrando identificar las estructuras principales que controlaron la erupción. Considerando este extenso y meticuloso reprocesamiento, se logró identificar dos grandes fases durante la crisis registrada en 2011 (pre-eruptiva y post-eruptiva), las que fueron descritas y analizadas en profundidad. Ya generada la erupción, Wendt et al. (2016) detectó una deformación de la superficie a una escala métrica, la que logró ser observada por una serie de satélites ASAR de Envisat y una serie de tiempo de dos estaciones de GPS continuos. Además, la deformación descrita antes, durante y después de la erupción logró ser modelada, identificando varias fuentes puntuales y de tipo dique, las que se distribuyeron alineadas a lo largo del graben de Cordón Caulle. Las observaciones de GPS cerca del complejo volcánico revelaron un efecto adicional más localizado, esto debido a la reactivación sísmica registrada en el Sistema de Fallas Liquiñe-Ofqui (SFLO) al sureste del complejo durante la erupción. De igual forma, la deformación co-eruptiva del CVPCC fue consistente con la migración de la sismicidad relocalizada, la que se concentró principalmente a lo largo del Graben del Cordón Caulle y en la zona más oriental de éste, lugar donde se intercepta el graben (rumbo NW) con la SFLO (de rumbo NNE) y donde finalmente se produjo la erupción de 2011. El 15 de junio se inició la Fase Efusiva de la erupción, logrando ser seguida gracias al análisis de imágenes satelitales realizado por Bertín et al. (2015). Con estas imágenes se pudo corroborar que las altas tasas de emisión en lavas silíceas son más frecuentes de lo que se pensaba, en particular durante las etapas eruptivas iniciales. Las aceleradas tasas de lavas viscosas fueron capaces de generar un tipo especial de tremor sísmico, denominado cuasi-armónico, el que fue utilizado para establecer una relación entre dicho tremor y las velocidades de emisión de lavas en superficie. Tal correspondencia logró ser aplicada como un método clave para la detección del inicio de las fases efusivas, especialmente en áreas remotas y/o muy nubladas, proporcionando una herramienta adicional de advertencia efectiva o para la evaluación de peligros y sus riesgos en tiempo casi real. Finalmente, gracias al análisis sismológico y los resultados obtenidos, se logró mostrar con detalles sin precedentes, la evolución espacio-temporal de la sismicidad durante una gran erupción silícea. De igual modo se logró identificar el reservorio magmático principal, definir un modelo 1D de velocidad locales y analizar una serie de procesos subyacentes asociados con el tránsito/ascenso de magmas silíceos (sismicidad tipo no doble cupla [NDC]), con énfasis en el posible papel que podrían tener las estructuras del basamento para permitir el alojamiento y posterior ascenso de magma a alta presión, provocando el desarrollo de un tremor quasi-armónico en la fase Efusiva, seguidos por una importante subsidencia y reactivación de fallas locales asociadas al SFLO durante la evacuación de magma y gases volcánicos, en uno de los fenómenos volcánicos más violentos y peligrosos de la naturaleza.