Análisis morfológico de cenizas en las formaciones Las Mesas y Silencio (volcán Doña Juana Joven) e implicaciones para estudios de fragmentación

Abstract

La fragmentación primaria del magma, es el mecanismo impulsor de la explosividad en erupciones volcánicas y el encargado de la producción de fragmentos piroclasticos. La determinación del estilo de fragmentación en erupciones, es una herramienta útil dentro de la gestión de riesgos para evaluar la peligrosidad de los volcanes y evitar la vulnerabilidad. En este trabajo, se escogieron muestras de cenizas, entre finas y muy finas, para tres estaciones de las formaciones Silencio y Las Mesas, depositadas en el costado occidental del volcán Doña Juana Joven. Se generó un análisis morfotextural de componentes a diferentes escalas, con el propósito de establecer y contrastar los mecanismos de fragmentación que originaron los depósitos. En particular, se encontró para ambas erupciones, evidencia de un mecanismo de fragmentación magmática, impulsado por procesos de descompresión súbita sobre un fundido reologicamente heterogéneo. Se determinó que la gran mayoría de partículas fragmentadas se originaron a partir de material preexistente a la erupción, formando parte de un domo o de la estructura volcánica. Para el proceso de fragmentación, se asociaron repuestas frágiles del fundido a altas tasas de deformación viscoelastica ejercidas en el instante de descompresión por presencia de un magma altamente viscoso. Considerando la escasa cantidad de partículas analizadas de la Formación Las Mesas, se sugiere la elaboración de un estudio morfotextural específico centrado exclusivamente en las partículas de esta formación, con el objetivo de complementar el análisis realizado hasta el momento.

Primary magma fragmentation is the driving mechanism of explosivity in volcanic eruptions and is responsible for the production of pyroclastic fragments. The determination of the fragmentation style in eruptions is a useful tool in risk management to evaluate the danger of volcanoes and to avoid vulnerability. In this work, samples of fine to very fine ashes were selected for three stations of the Silencio and Las Mesas formations, deposited on the western side of the Doña Juana Joven volcano. A morpho-textural analysis of components at different scales was generated, with the purpose of establishing and contrasting the fragmentation mechanisms that originated the deposits. In particular, evidence of a magmatic fragmentation mechanism, driven by sudden decompression processes on a rheologically heterogeneous melt, was found for both eruptions. It was determined that the vast majority of fragmented particles originated from material that pre-existed the eruption, forming part of a dome or volcanic structure. For the fragmentation process, fragile melt responses were associated with high rates of viscoelastic deformation exerted at the instant of decompression due to the presence of a highly viscous magma. Considering the small amount of analyzed particles from the Las Mesas Formation, we suggest the elaboration of a specific morphotectural study focused exclusively on the particles of this formation, in order to complement the analysis carried out so far.