The control of magmatic system properties on volcano dimensions and building: The cases of Lascar, Lonquimay and Llaima volcanoes, Andes of Chile

Abstract

Los estratovolcanes son la manifestación en superficie de complejos sistemas magmáticos profundos. En el presente trabajo, se ha desarrollado un modelo cuyo objetivo es contribuir a la comprensión de la influencia de las propiedades del sistema magmático de un estratovolcán, en el perfil topográfico y dimensiones del mismo. Se asume un volcán construido por la acumulación de flujos de lava emitidos desde un centro de emisión único, excluyendo otros procesos que pueden afectar el crecimiento tales como erosión, avalanchas, volcanismo adventicio, acumulación de piroclastos, entre otros. Se considera que cada erupción es gatillada por la inyección de nuevo magma en el reservorio, y que la resultante sobrepresión asociada provoca la removilización de una parte del magma almacenado que es posteriormente extruido. El modelo se probó en 3 estratovolcanes de los Andes de Chile, con diferencias morfológicas y composicionales: el volcán Lascar ubicado en la Zona Volcánica Central, y los volcanes Lonquimay y Llaima localizados en la Zona Volcánica Sur. Los resultados obtenidos tras aplicar el modelo fueron validados con otros métodos independientes: termobarometría en muestras seleccionadas de estos volcanes y estudios geofísicos previos. Los resultados obtenidos revelan una fuerte influencia de las propiedades del sistema magmático en la morfología de los volcanes en superficie. Volcanes que superan los 2000 m de altura desde su base y poseen un radio basal de más de 10 km, estarían asociados a cámaras profundas, ubicadas a más de 10 km bajo la superficie. En volcanes de altura menor a 1500 m y radio basal menor a 10 km, el reservorio alimentador de las erupciones se ubicaría a menos de 6 km de profundidad. Si además se considera la densidad de la corteza y del magma, esto es más complejo pues a mayor flotabilidad se espera un estratovolcán más alto. Por otra parte, mientras mayor es el tamaño del reservorio, los flujos de lava emitidos también lo serán y, en consecuencia, se espera un radio basal mayor y un volcán de mayor volumen. Nuestro análisis sugiere que los volcanes Lonquimay y Llaima están cerca de alcanzar su altura máxima, por lo tanto, erupciones efusivas de volumen considerable ocurrirían probablemente en sus flancos, mientras que erupciones más bien moderadas son esperables que ocurran desde su cima. Al contrario, el volcán Lascar no habría alcanzado su altura máxima, en consecuencia, flujos de lava de volumen considerable podrían ser emitidos desde la cima.