Aplicaciones del ruido sísmico ambiental para estudiar y monitorear el transporte y almacenamiento de magmas en el arco volcánico andino, Chile.

Abstract

La volcanología moderna tiene como desafío mostrar la naturaleza de los procesos magmáticos asociados al transporte y almacenamiento de fundidos desde el manto hasta la superficie de la Tierra. La expresión de estos fenómenos en la superficie son los diversos volcanes (o sistemas volcánicos) que existen en la Tierra, cuya morfología, evolución, tipos de erupciones y comportamiento varía ampliamente a consecuencia de las condiciones tectónicas de la región, composición de los magmas y tasa de producción de fundidos. Grandes avances en la capacidad computacional e instrumentación, así como también la integración de múltiples observaciones geofísicas, geoquímicas y petrológicas de erupciones volcánicas recientes, han permitido el desarrollo de nuevas herramientas que han ayudado a comprender en mayor detalle los procesos que condicionan el magmatismo. En particular, el ruido sísmico ambiental ha sido ampliamente utilizado en una variedad de regiones para estudiar la estructura de la corteza y los procesos magmáticos que ocurren cerca de la superficie. En este trabajo, utilizamos dos técnicas de análisis de datos que utilizan el ruido sísmico ambiental para monitorear cambios en el nivel de actividad en sistemas volcánicos, y estudiar las estructuras geológicas que afectan su desarrollo y comportamiento en la parte superior de la corteza: “Interferometría de Ondas de Coda” y “Tomografía de Ondas Superficiales”. Utilizando datos provenientes de tres zonas de interés en Chile aplicamos el procesamiento estándar para el análisis de ruido sísmico ambiental. Nuestros resultados indican que, en sistemas volcánicos de conducto abierto como el volcán Villarrica, pequeñas perturbaciones en las propiedades elásticas del medio pueden ser detectadas antes que se vuelvan evidentes en el nivel del tremor volcánico y en la actividad observada en la superficie. También, definimos un modelo representativo de la estructura de la corteza bajo el segmento del arco volcánico comprendido desde 35,5 ◦S a 37,5 ◦S a partir del ruido sísmico ambiental: los magmas son transportados (y acumulados) lateral y verticalmente a través de zonas frágiles en la corteza, en donde los diques instruyen y conectan reservorios magmáticos localizados en la corteza. Nuestros resultados sugieren que grandes acumulaciones de magma ocurren aproximadamente a 5 km de profundidad y no necesariamente están localizados bajo el edificio volcánico.