Dinámica y modelación de corrientes de densidad piroclásticas de tipo bloques y ceniza de los últimos 25 ka, en el complejo volcánico Tarapacá, Andes Centrales

Abstract

El Complejo Volcánico Tarapacá (CVT), se sitúa en el extremo norte del país, en la región de Arica y Parinacota. Corresponde a un centro eruptivo con registro de actividad desde hace más de 1,5 Ma, donde sus principales productos, esencialmente de composición dacítica, corresponden a lavas y domos con sus depósitos piroclásticos de tipo bloques y ceniza, explosiones dirigidas, avalanchas y depósitos de caída asociados. En los últimos 25 ka, la actividad explosiva se ha dirigido hacia la ladera suroeste del complejo, donde hoy se ubica la localidad de Putre, la más poblada del Altiplano chileno, a menos de 15 km del CVT y construida sobre depósitos piroclásticos y de avalancha volcánica. Los depósitos piroclásticos de bloques y ceniza (DBC) de los últimos 25 ka, fueron caracterizados mediante petrografía, estratigrafía y granulometría, y su distribución fue analizada mediante imágenes satelitales y la información geológica disponible. Lo anterior permitió definir 3 unidades de flujo: Socapave (20 ka), Taipicagua (15 ka) y Putre (9-7 ka). Los DBC de estas tres unidades presentan juveniles de composición dacítica, con escasa vesicularidad (<10%) y matriz de tamaño ceniza gruesa a lapilli fino. La Unidad de Flujo Taipicagua, presenta un área de afectación menor a 1,5 km2 y un volumen de 5x106 m3. Las Unidades de Flujo Socapave y Putre, presentan áreas de afectación de hasta 25 km2, volúmenes de hasta 2x108 m3 y alcances máximos cercanos a los 10 km desde la fuente. A partir de lo anterior, se realizó la modelación de futuras corrientes de densidad piroclástica tipo bloques y ceniza con el programa VolcFlow, el cual desarrolla un modelo matemático para la simulación de flujos granulares sobre una superficie topográfica utilizando una reología de tipo plástica. Se modelaron 3 escenarios futuros, que reflejan eventos de diferentes magnitudes para evaluar su posible extensión en zonas adyacentes al CVT. De los resultados obtenidos, se destaca que para un volumen igual o superior a 5x106 m3 ya se podrían ver afectados algunos caminos y sobre 5x108 m3 los flujos alcanzarían la localidad de Putre. Se puede concluir que las corrientes de densidad piroclástica de tipo bloques y ceniza en los últimos 25 ka se generaron mediante colapsos de tipo Merapi. Durante su transporte, los flujos sufrieron diferentes procesos como fluidización, segregación, y elutriación. La topografía y el volumen total colapsado son las variables que más influyen en el comportamiento de los flujos simulados. Los resultados obtenidos a partir del programa VolcFlow, fueron consistentes con las características observadas en terreno y con el mapa de peligros volcánicos disponible para este complejo.

El Complejo Volcánico Tarapacá (CVT), se sitúa en el extremo norte del país, en la región de Arica y Parinacota. Corresponde a un centro eruptivo con registro de actividad desde hace más de 1,5 Ma, donde sus principales productos, esencialmente de composición dacítica, corresponden a lavas y domos con sus depósitos piroclásticos de tipo bloques y ceniza, explosiones dirigidas, avalanchas y depósitos de caída asociados. En los últimos 25 ka, la actividad explosiva se ha dirigido hacia la ladera suroeste del complejo, donde hoy se ubica la localidad de Putre, la más poblada del Altiplano chileno, a menos de 15 km del CVT y construida sobre depósitos piroclásticos y de avalancha volcánica. Los depósitos piroclásticos de bloques y ceniza (DBC) de los últimos 25 ka, fueron caracterizados mediante petrografía, estratigrafía y granulometría, y su distribución fue analizada mediante imágenes satelitales y la información geológica disponible. Lo anterior permitió definir 3 unidades de flujo: Socapave (20 ka), Taipicagua (15 ka) y Putre (9-7 ka). Los DBC de estas tres unidades presentan juveniles de composición dacítica, con escasa vesicularidad (<10%) y matriz de tamaño ceniza gruesa a lapilli fino. La Unidad de Flujo Taipicagua, presenta un área de afectación menor a 1,5 km2 y un volumen de 5x106 m3. Las Unidades de Flujo Socapave y Putre, presentan áreas de afectación de hasta 25 km2, volúmenes de hasta 2x108 m3 y alcances máximos cercanos a los 10 km desde la fuente. A partir de lo anterior, se realizó la modelación de futuras corrientes de densidad piroclástica tipo bloques y ceniza con el programa VolcFlow, el cual desarrolla un modelo matemático para la simulación de flujos granulares sobre una superficie topográfica utilizando una reología de tipo plástica. Se modelaron 3 escenarios futuros, que reflejan eventos de diferentes magnitudes para evaluar su posible extensión en zonas adyacentes al CVT. De los resultados obtenidos, se destaca que para un volumen igual o superior a 5x106 m3 ya se podrían ver afectados algunos caminos y sobre 5x108 m3 los flujos alcanzarían la localidad de Putre. Se puede concluir que las corrientes de densidad piroclástica de tipo bloques y ceniza en los últimos 25 ka se generaron mediante colapsos de tipo Merapi. Durante su transporte, los flujos sufrieron diferentes procesos como fluidización, segregación, y elutriación. La topografía y el volumen total colapsado son las variables que más influyen en el comportamiento de los flujos simulados. Los resultados obtenidos a partir del programa VolcFlow, fueron consistentes con las características observadas en terreno y con el mapa de peligros volcánicos disponible para este complejo.