Estudio y seguimiento de volcanes activos andinos de la zona volcánica sur (33º 46º ls) y antártida study and monitoring of active volcanoes in the southern andean volcanic zone (33º 46º ls) and antarctica



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ESTUDIO Y SEGUIMIENTO DE VOLCANES ACTIVOS ANDINOS DE LA ZONA VOLCÁNICA SUR (33º - 46º LS) Y ANTÁRTIDA

STUDY AND MONITORING OF ACTIVE VOLCANOES IN THE SOUTHERN ANDEAN VOLCANIC ZONE (33º - 46º LS) AND ANTARCTICA.

UBACyT X040 – Universidad de Buenos Aires


Dr. Caselli, Alberto Tomás (Director)

Lic. Fazio Ana

Dra. Silvia Farías

Lic. Agusto, Mariano Roberto

Lic. Velez, María Laura

Lic. Bengoa Cintia Lorena

Sr. Ernesto Horne
RESUMEN

Se estudiará volcanes activos en la Zona Volcánica Sur de los Andes y Antártida. Las erupciones volcánicas están precedidas por migración de fluidos (gases, magma) hacia la superficie a través del sistema de fracturas. Un primer objetivo en el seguimiento de volcanes activos es conocer y obtener, desde la superficie, mediciones de ese movimiento subsuperficial de los fluidos. Dicho ascenso de masas, es generalmente detectado en la superficie en términos de cambios geoquímicos y geofísicos observables (sismicidad, deformación del terreno), que son de sumo interés para el reconocimiento temprano de precursores a una erupción. Los volcanes seleccionados para estudiar en esta primera etapa, Copahue (Neuquén), Lanin, (Neuquén), Peteroa (Mendoza) y Decepción (Antártida), tienen distinto marco tectónico y grado de actividad. Son verdaderos laboratorios naturales de investigación de estos fenómenos: Peteroa en actividad; Copahue y Decepción con historia eruptiva reciente y Lanin aparentemente sin signos que lo demuestren. La convergencia multidisciplinaria (geología, geofísica y geoquímica) permitirá conocer el comportamiento de estos volcanes, determinar posibles fenómenos precursores de actividad magmática y asesorar en la implementación de su vigilancia volcánica. Este proyecto permitirá formar nuevos profesionales y consolidar un equipo de trabajo único en el país en el estudio y seguimiento de volcanes activos.


ABSTRACT

The purpose of this project is to make a full study ACTIVE VOLCANOES in the Southern Andean Volcanic Zone (33º - 46º LS) and Antarctica. Volcanic eruptions are preceded by mass migration through a subsurface fracture network. A primary goal in monitoring active volcanoes is to capture, from the surface, measurements of sub surface mass movement. Such movements of multiphase fluids are generally detected at the surface in terms of changes in geophysical (ground deformation, seismicity) and geochemical observables. Such variations are therefore viewed with considerable interest in terms of early recognition of precursors to an eruption. We will study in this first step the following volcanoes: Copahue (Neuquén), Lanin, (Neuquén), Peteroa (Mendoza) and Deception (Antárctica). These volcanic systems have diferent tectonic setting and activity, and they are a natural laboratories for the investigation of this phenomenon. The multidisciplinary convergence (geology, geophysics, geochemistry) will enable the study of the system’s behavior, in order to identify likely precursor phenomena of magmatic activity and implement then in volcanic surveillance. Finally, one of the primordial target of the present project is to consolidate a multidisciplinary research group to carry out the surveillance of active volcanoes, forming new professionals in this science field, which is little developed in our country in spite of the abundance of active volcanoes in the mountainous region.


Objetivos e hipótesis de la investigación
El estudio de la actividad volcánica en una región debe plantearse como una investigación que tienda a conocer el volcán a través de su historia eruptiva y determinar el estado de actividad actual. En este sentido, mediante el presente proyecto, se estudiarán volcanes activos localizados en ambientes tectónicos diferentes: bordes convergente (como ser los volcanes Copahue, Peteroa, Lanin) y divergente (p.e. Isla Decepcion), los procesos que pueden desencadenar una erupcion. Se focalizara el proyecto en el estudio multidiscilplinario de los sistemas volcanicos e inferir, mediante observaciones superficiales, la dinamica de los movimientos de fluidos en el ambiente subsuperficial. Este estudio permitira un mejor entendimiento de las senales precursoras a un proceso magmático que desemboque en una erupcion. La continuación del proyecto UBACyT, con la ampliación al estudio de otros volcanes, permite enriquecer al grupo y tener un mayor grado de conocimiento de como funcionan estos distintos sistemas volcánicos. El principal resultado que se intenta obtener con el siguiente proyecto recae sobre el desarrollo y transferencia de diversas tecnologías que serán adoptadas para afrontar la temática propuesta. Mediante la ejecución del presente proyecto se pretende alcanzar los objetivos específicos siguientes:

1- Sismología: Identificación, clasificación y análisis detallado de registros sísmicos continuos. Se caracterizarán las señales y se agruparán por su contenido de frecuencias. Para ello se usarán diferentes técnicas, inspección previa visual, espectros de frecuencia y polarización. Con un modelo de velocidad se determinará la posición espacial de las fuentes usando el trazado inverso del rayo. Las series de terremotos se agruparán en familias de acuerdo con un análisis de correlaciones cruzadas.



2.-Geoquímica de fluidos: Caracterizar (química e isotópicamente) y analizar, cuando sea posible, las variaciones temporales de la composición química de los gases volcánicos y fluidos hidrotermales de los volcanes en cuestión, relacionándolas en lo posible con la actividad sísmica. Se describirán los procesos químico-físicos que actúan en el sistema profundo, se modelarán los procesos que actúan en el ascenso y la circulación del fluido, determinando la condición de re-equilibrio y el tipo de interacción fluido/roca. Finalmente se definirá el estado actual del sistema volcánico.
3- Geología: Establecer los factores que controlan a los sistemas volcánicos de la zona de estudio, a partir del estudio de la evolución geológica y petrológica. Se revisará la geología local de cada volcán, con el fin de conocer los mecanismos eruptivos y considerar la peligrosidad ante futuras erupciones. Además, se estudiarán los depósitos volcaniclásticos recientes (lahares, deslizamientos) y determinará el riesgo geológico sobre las poblaciones cercanas.
4- Neotectónica: Se intentará determinar las relaciones causa-efecto entre la neotectónica con la actividad volcánica de la región. Se analizará las deformaciones recientes asociadas a la actividad de las fallas y el control que ejercen en la geomorfología local y el/los sistema/s de fracturas que controlarían a los volcanes. Se intentará utilizar técnicas de interferometría radar (colaboración con Universidad de Cuyo) para apoyar la investigación.
5-Establecer un modelo que explique el funcionamiento de los sistemas volcánicos en cuestión, a partir del estudio de la evolución geológica, estructura, sismicidad y geoquímica de fluidos. Estas nuevas investigaciones permitirán conocer sus comportamientos y definir el estado actual del mismo, para aplicarlo en el seguimiento del volcán.
6.-Formación de Recursos Humanos: Consolidar un grupo de trabajo altamente especializado en seguimiento de volcanes activos, línea de investigación de amplia aplicación y poco desarrollo en nuestro país. La formación de estudiantes e investigadores jóvenes es un objetivo central del proyecto, conformando así, un equipo capacitado para resolver y asesorar en cuestiones relacionadas al seguimiento de volcanes activos, articulando la actividad académica de la Universidad con la comunidad. El desarrollo del proyecto producirá información, conocimiento y tecnologías que se podrán aplicar en el seguimiento de otros volcanes activos.



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