Estudio de las condiciones preeruptivas de la erupción Pucón (~3700 años AP), Volcán Villarrica, Andes del Sur

Abstract

El volcán Villarrica (39°25 S - 71°55 W) es un volcán que tiene su origen en el Pleistoceno Medio y que corresponde a uno de los centros eruptivos más activos de la Zona Volcánica Sur de los Andes. Sus productos son, mayoritariamente, de composición basáltica a andesítica basáltica, presentando principalmente estilos eruptivos de tipo hawaiianos a estrombolianos intensos en tiempos históricos. Sin embargo, este volcán posee diversos episodios muy explosivos en su registro geológico. Entre ellos, destaca la erupción Pucón (~3,7 ka AP), la cual alcanzó un estilo eruptivo de tipo pliniano que formó una columna inicial de entre 25 y 40 km de altura, y que posteriormente dejaría un depósito de ignimbrita, con un volumen asociado de ~2,7 km3 (ERD). En este trabajo se analizan los valores de los parámetros críticos del sistema magmático que permitieron la ocurrencia de una erupción altamente explosiva y voluminosa en el volcán Villarrica, mediante la realización de un análisis de sensibilidad y de las condiciones preeruptivas, a partir del uso de un modelo computacional de ascenso de magma en el conducto, desde el reservorio hasta la superficie, en el software Matlab. El análisis de sensibilidad fue elaborado a partir de los 5 parámetros preeruptivos principales del sistema magmático que originó a la erupción Pucón, calculando su incidencia en la tasa eruptiva generada en este evento. Estos parámetros corresponden al radio del conducto volcánico, contenido inicial de H2O disuelta, temperatura del magma, contenido inicial de cristales, y la profundidad del techo de la cámara magmática. Se obtuvo que el radio del conducto volcánico es el parámetro más influyente en la tasa eruptiva asociada a esta erupción, con un 67% de influencia en el modelo de ascenso, seguido de la temperatura del magma (16%), contenido de H2O inicial disuelta (7%), profundidad del techo de la cámara magmática (6%) y el contenido inicial de cristales (4%). Los resultados de este trabajo indican que las condiciones preeruptivas más probables para el magma que originó a la erupción Pucón corresponden a una sobrepresión de la cámara magmática entre 0 y 10 MPa, profundidad del techo de la cámara entre 3 y 5 km, contenido de cristales cercano al empaquetamiento máximo (~56 vol.%), temperatura del magma entre 1080 y 1140°C, contenido de H2O inicial disuelta entre 3,3 y 4,6 wt%, y un radio del conducto volcánico entre 22 y 28 m. A partir del análisis crítico y comparación de las condiciones preeruptivas encontradas para la erupción Pucón, con otras erupciones plinianas basálticas notables del mundo, y otras erupciones históricas y recientes del volcán Villarrica, se obtuvo que la intensidad de la erupción, relacionada a la tasa eruptiva, no es tan sensible a la variación del contenido de cristales y el contenido de H2O. Sin embargo, estos parámetros habrían sido un factor clave en controlar la transición de un régimen efusivo a uno explosivo en el volcán Villarrica. De la misma forma, se obtuvo que este tipo de erupciones altamente explosivas, como la de la erupción Pucón, puede darse con condiciones preeruptivas que son cercanas a las actuales del sistema magmático, siendo el radio del conducto volcánico el parámetro que más se aleja de estas condiciones.