Modelo de fuente de sismicidad volcánica y su relación con deformación cortical de gran escala en un sistema riolítico complejo volcánico Laguna del Maule.

Abstract

El Complejo Volcánico Trasarco Laguna del Maule (LMVC, 33°S – 46°S) es considerado como uno de los más peligrosos sistemas volcánicos de los Andes, lo cual es sugerido por una combinación de un impresionante vulcanismo riolítico holocénico y un proceso actual de alzamiento superficial de alta tasa, detectado por medidas geodésicas. La actividad holocénica comprende aproximadamente 40 km3 de lavas riolíticas y riodacíticas que han sido eruptadas desde 24 centros de emisión separados, que circundan el lago. Recientes estudios multiparamétricos que involucran datos InSAR, GPS, magnetotelúrica, microgravimetría, sísmica y petrocronología, sugieren la actividad de un cuerpo de magma riolítico superficial, localizado a 5 km de profundidad, el cual está produciendo grandes levantamientos corticales a tasas (> 25 cm/y) consideradas como las más grandes medidas en un sistema volcánico que no presente un ciclo eruptivo en curso. El modelo sugerido de ésta deformación ha sido asociado a un sill inclinado inflándose, de aproximadamente 9 km de largo y 5 km de ancho, con valores de apertura anual promedio de 1 m. Con estas evidencias de actividad, el Observatorio Volcanológico de los Andes del Sur (OVDAS) dependiente del Sernageomin desplegó una red de vigilancia en abril de 2011, compuesta por sismómetros y estaciones GPS, lo cual confirmó las grandes tasas de alzamiento y evidenció actividad sísmica superficial alrededor de la zona de inflación. Esta investigación presenta la primera caracterización sistemática de la actividad sísmica registrada en el CVLM, entre los años 2011 y 2016, mostrando su evolución espacial y temporal, identificando familias sísmicas y resolviendo la fuente que produce la sismicidad volcánica. Un aspecto destacable es el reconocimiento de enjambres sísmicos repetitivos (21 en total) ocurriendo en el vértice SW del sill propuesto como fuente del alzamiento superficial. Después de resolver la fuente sísmica de los enjambres como una falla strike-slip, nosotros integramos estos resultados con aquellos derivados de un mapeo estructural del área del CVLM. Nuestro principal hallazgo es descubrir dos principales estructuras que producen la sismicidad, La Falla Troncoso cuyos mecanismos focales y evidencia de campo sugieren un fallamiento strike-slip, y la segunda estructura un lineamiento WNW-ESE con evidencias de campo de un fallamiento normal. Adicionalmente, se construyeron las series diarias de tiempo para la sismicidad volcánica y los datos de GPS, con el propósito de evaluar el nivel de acoplamiento entre ambos procesos. Parece existir una conexión temporal, ya que cuando un alto/bajo número de enjambres sísmicos fueron registrados correlaciona con incrementos/decrementos de las tasas de alzamiento. Para soportar lo anterior, se realizó un cálculo de esfuerzos tipo Coulomb, asumiendo como fuente de esfuerzos el sill inflándose y como estructuras receptoras fallas strike-slip de componente dextral, los resultados sugieren que el proceso causante del impresionante alzamiento vertical podría afectar el campo de esfuerzos local del área, promoviendo el deslizamiento en fallas vecinas.