Comportamiento eruptivo del Volcán Llaima (2007-2010) e incidencia del terremoto del Maule MW 8.8 en la actividad volcánica y tectónica local.
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Date
2019
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Publisher
Universidad de Concepción.
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.
Description
Tesis para optar al grado de Doctor en Ciencias Geológicas.
Keywords
Volcanes, Petrología, Geología, Erupciones Volcánicas, Erupción, VIDA DE ECOSISTEMAS TERRESTRES