Análisis multiparamétrico de la erupción del volcán Villarrica de marzo del 2015: evidencias de intrusiones basálticas transientes

Abstract

El volcán Villarrica es un estratovolcán de composición basáltica y andesítico-basáltica que se encuentra en la Zona Volcánica Sur de los Andes (SAVZ) (39.42oS, 71.93oW). La erupción de 1984 se formó dentro del cráter uno de 7 lagos de lava que se han confirmado activos. Debido a esto es el volcán con la red de monitoreo más densa en Chile. En este trabajo se realizaron series de tiempo (2000-2022), para los distintos parámetros de monitoreo con el fin de estudiar el comportamiento del lago de lava. Se utilizan datos del flujo de SO2 (DOAS y OMI), cantidad de eventos sísmicos LP y VT diarios, geodesia (GPS e InSAR) y anomalías termales (MIROVA). Los resultados muestran un periodo de activi- dad termal intermedia (2000-2004) y tres periodos de alta actividad (2005-2007, 2010-2011 y 2015-2017). Estos periodos se caracterizan por tener un flujo de SO2 elevado, una mayor cantidad de eventos VT y una mayor cantidad de anomalías termales, reflejo de periodos con mayor aporte de flujos de magmas basálticos. Parámetros como la cantidad de eventos LP y los respectivos a geodesia no muestran un comportamiento especial en los periodos activos. Además, utilizando el flujo de SO2 anual de los datos OMI, se calcula el flujo de magma (Alta act.: 1.56 · 107 − 2.46 · 107Kg/año, Baja act.: 0.61 · 107 − 1 · 107Kg/año), la velocidad promedio de este (Alta act.: 18 - 28.49 m/día , Baja act.: 7.05 - 11.59 m/día) y la diferencia de densidad necesaria para generar este movimiento (Alta act.: 41.64 - 85.77 Kg/m3, Baja act.: 1.81 - 34.87 Kg/m3) entre 2005 y 2019. Se observa un alzamiento de aproximadamente 5 cm a 5 km al SE del volcán mediante InSAR. Se realizó un modelo de Mogi para estimar la variación de volumen, la ubicación y profundidad del reservorio a partir de 3 interferogramas que muestran la señal de deformación ocurrida entre abril y agosto del 2015 (Prof.=∼6.5 km). Al inicio de un periodo de alta actividad ocurre el paroxismo del 3 de marzo del 2015, para el que se propone un modelo a partir de una inyección en profundad en base a hitos identificados en la serie de tiempo multi-paramétrica. 1) El primer hito se interpreta como una intrusión, en base al aumento de la cantidad de eventos LP diarios. 2) y 3) Las primeras evidencias de la intrusión en superficie y la llegada del material rico en volátiles en base a la razón de gases CO2/SO2, la reaparición de anomalías termales y la dismición de eventos LP. cuando se rompe la capa solida del lago de lava se produce un cambio de velocidad en el sistema y se logra que los volátiles asciendan junto al magma en profundidad. 4) La llegada de la fase volátiles y magmática a una profundidad somera o quizás la fragmentación del material, a partir del aumento rápido de eventos LP, anomalías termales y nivel del lago de lava. 5) Erupción. 6) Acumulación de magma, en base a el alzamiento en superficie, aumento de eventos LP y VT. 7) Mayor anomalía termal no eruptiva, relacionado al hito anterior. Todos los periodos de alta actividad pueden explicarse mediante inyecciones de magma de composición basáltica en profundidad. Los periodos de baja actividad pueden atribuirse al fin del efecto de una inyección, o a la ausencia de ésta. Esto reflejaría las variaciones episódicas en la tasa de aporte magmático como en otros sistemas basálticos como Kilauea.