Variety in destruction of andesitic lava domes, which were built during the 1998-2017 unrest at Volcán de Colima, México, and the general development of the eruption: Insight from associated seismic signals
Contenido principal del artículo
Resumen
Las erupciones del domo de lava, ocurridas en el andesítico Volcán de Colima, México, durante 1998-2017, demostraron variedad en el proceso de la destrucción de los domos de lava que fueron formaron durante los siete episodios de la erupción. Las destrucciones de los domos de lava durante seis episodios eruptivos (1 a 5 y 7) se realizaron con una secuencia de explosiones Vulcanianas. Otro tipo de destrucción del domo de lava, debido a un colapso parcial del sector sur del cráter, se registró durante el episodio 6. Este estudio se basa en las señales sísmicas e imágenes de video de eventos destructivos, que fueron grabados por las redes de la Universidad de Colima, y demostró la regularidad en el proceso general de esta erupción. La destrucción explosiva de los domos de lava se estudió de acuerdo con el modelo conceptual de dos fases del proceso explosivo propuesto por Zobin et al. (2006a). Se estimaron los valores de las duraciones de la fase inicial de la señal sísmica, D = t2 – t1, proporcionales a la longitud del paso de las burbujas de magma desde el nivel de fragmentación en el conducto, hasta la superficie donde las explosiones son generadas, y la energía de las explosiones, E. Las variaciones temporales de estos dos parámetros de un episodio a otro (en el caso del episodio 6 con colapso del domo de lava sin una gran explosión Vulcaniana destructiva, se tomaron E y D iguales a 0) permitieron reconocer tres períodos destructivos en el desarrollo de la erupción. El cambio en la profundidad de la cámara magmática, de donde magma realizó la construcción de cada domo, se propuso como el elemento decisivo en el cambio del proceso de destrucción del domo de lava. Esto permite reconstruir el desarrollo de la actividad eruptiva de 1998-2017 como una turbulencia del depósito de magma con su consumo con cada episodio de destrucción del domo de lava.
Detalles del artículo
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Citas
Smithsonian Institution. Global Volcanism Program. (s.f.). Volcán de Colima. Bulletin of Global Volcanism. http://volcano.si.edu/volcano.cfm?vn=341040
Bretón González, M., Ramírez, J. J., and Navarro, C. (2002). Summary of the historical eruptive activity of Volcán de Colima, México 1519-2000. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 117(1-2), 21-46. doi: https://doi.org/10.1016/S0377-0273(02)00233-0
Bretón-Gonzalez, M., Campos, A., León, Z., Plascencia, I., Ramírez, J. J. (2013). The 2007–2012 lava dome growth in the crater of Volcán de Colima, México, derived from Video Monitoring System. In: Zobin V. M. (Ed.). Complex monitoring of volcanic activity: methods and results. (pp. 153–169). Nova Science Publishers.
Calder, E. S., Lavallée, Y., Kendrick, J. E., & Bernstein, M. (2015). Lava Dome Eruptions. In The Encyclopedia of Volcanoes (pp. 343–362). Elsevier. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385938-9.00018-3
Cashman, K. V., Sturtevant, B., Papale, P., and Navon, O. (2000). Magmatic fragmentation. In “Encyclopedia of Volcanoes” (pp. 421-430). Academic Press, San Diego.
Deparis, J., Jongmans, D., Cotton, F., Baillet, L., Thouvenot, F. and Hantz, D. (2008). Analysis of rock-fall and rock-fall avalanche seismograms in the French Alps. Bulletin of the Seismological Society of America. 98(4), 1781-1796.
Dufek, J., Esposti Ongaro, T., Roche, O. (2015). Pyroclastic density currents: processes and models. In. Sigurdsson, H., Loughton, B., McNutt, S., Rymer, H., Stix, J. (Eds.), The Encyclopedia of Volcanoes. (pp. 617–629). Elsevier. doi: https://doi.org/10.1016/B978-0-12-385938-9.00035-3
Fink, J. H., Malin, M. C., Anderson, S.W. (1990). Intrusive and extrusive growth of the Mount St Helens lava dome. Nature, 348, 435-437. doi: https://doi.org/10.1038/348435a0
Lanzafame, G., Lezzi, G., Mancini, L., Lezzi, F., Mollo, S., Ferlito, C. (2017). Solidification and Turbulence (Non-laminar) during Magma Ascent: Insights from 2D and 3D Analyses of Bubbles and Minerals in an Etnean Dyke. Journal of Petrology, 58(8), 1511–1533. doi: https://doi.org/10.1093/petrology/egx063
Lesage, P. (2009). Interactive Matlab software for the analysis of seismic volcanic signal. Computers & Geosciences, 35(10), 2137–2144. doi: https://doi.org/10.1016/j.cageo.2009.01.010
Levy, C., Mangeney, A., Bonilla, F., Hibert, C., Calder, E. S., & Smith, P. J. (2015). Friction weakening in granular flows deduced from seismic records at the Soufrière Hills Volcano, Montserrat. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 120(11), 7536–7557. doi: https://doi.org/10.1002/2015JB012151
Luhr, J. F. (2002). Petrology and geochemistry of the 1991 and 1998–1999 lava flows from Volcán Colima, México. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 117(1-2), 169–194. doi: https://doi.org/10.1016/S0377-0273(02)00243-3
Luhr, J. F., & Carmichael, I. S. E. (1980). The Colima Volcanic complex, Mexico: I. Post-caldera andesites from Volcan Colima. Contributions to Mineralogy and Petrology, 71(4), 343–372. doi: https://doi.org/10.1007/BF00374707
McGuire, W. J. (2003). Volcano instability and lateral collapse. Revista 1, 33-45.
Melnik, O., & Sparks, R. S. J. (2002). Modelling of conduit flow dynamics during explosive activity at Soufrière Hills Volcano, Montserrat. Geological Society, London, Memoirs, 21(1), 307–317. doi: https://doi.org/10.1144/GSL.MEM.2002.21.01.14
Miller, A. D., Steward, R. C., White, R. A., Luckett, R., Baptie, B. J., Aspinall, W. P., Latchman, J. L., Lynch, L. L., Voight, B. (1998). Seismicity associated with dome grows and collapse at Soufriére Hills volcano, Montserrat. Geophysical Research Letters 25(18), 3401–3404. doi: https://doi.org/10.1029/98GL01778
Moran, S. C., Malone, S. D., Qamar, A. I., Thelen, W. A., Wright, A. K., Caplan-Auerbach, J. (2008). Seismicity associated with renewed dome building at Mount St. Helens, 2004–2005. In: Sherrod DR, Scott WE, Stauffer PH (Eds.) A Volcano Rekindled: The Renewed Eruption of Mount St. Helens, 2004–2006. (pp. 27–60.). U.S. Prof. Paper Washington.
Okada, H., Watanabe, H., Yamashita, H., Yokoyama, I. (1981). Seismological significance of the 1977–1978 eruptions and the magma intrusion process of Usu volcano, Hokkaido. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 9(4), 311–334. doi: https://doi.org/10.1016/0377-0273(81)90042-1
Pinel, V. (2011). Influence of pre-existing volcanic edifice geometry on caldera formation. Geophysical Research Letters, 38(11). doi: https://doi.org/10.1029/2011GL047900
Pyle D.M. (2000) Sizes of volcánic eruptions. Encyclopedia of Volcanoes, Academic Press, Part II, pp 263-269, San Diego, California.
Reyes-Dávila, G. A., Arámbula-Mendoza, R., Espinasa-Pereña, R., Pankhurst, M. J., Navarro-Ochoa, C., Savov, I., Vargas-Bracamontes, D. M., Cortés-Cortés, A., Gutiérrez-Martínez, C., Valdés-González, C., Domínguez-Reyes, T., González-Amezcua, M., Martínez-Fierros, A., Ramírez-Vázquez, A., Cárdenas-González, L., Castañeda-Bastida, E., Espinoza, Vázquez, de los Monteros, D. M., Nieto-Torres, A., Campion, R., Courtois, L., Lee, P.D. (2016). Volcán de Colima dome collapse of July, 2015 and associated pyroclastic density currents. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 320, 100–106. doi: https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2016.04.015
Rhodes, E., Kennedy, B. M., Lavallée, Y., Hornby, A., Edwards, M., Chigna, G. (2018). Textural insights into the evolving lava dome cycles at Santiaguito lava dome, Guatemala. Frontiers in Earth Science Vulcanology, 6, 1-18, https://doi.org/10.1016/10.3389/feart.2018.00030
Zobin, V. M. (2018). Development of the 10-11 July 2015 two-stage sequence of multiple emplacements of pyroclastic density currents at Volcán de Colima, México: Insight from associated seismic signals. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 351, 29–40. doi: https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2017.12.012
Zobin, V. M., Bretón, M., Ramírez, J. J., Santiago, H. (2020). Transition from passive to pre-extrusion degassing of ascending andesitic magma before the lava dome-building eruption as derived from the seismic signals and tilt changes: Volcán de Colima, México, August–September 2004. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 401, 1–17. doi: https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2020.106971
Zobin, V. M., Luhr, J. F., Taran, Y. A., Bretón, M., Cortés, A., De la Cruz-Reyna, S., Domínguez,T., Galindo, I., Gavilanes, J. C., Muñiz, J. J., Navarro, C., Ramírez, J. J., Reyes, G. A., Ursúa, M.,Velasco, J., Alatorre, E., Santiago, H. (2002). Overview of the 1997–2000 activity of Volcán de Colima, Mexico. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 117, 1–19. doi: https://doi.org/10.1016/S0377-0273(02)00232-9
Zobin, V. M., Melnik, O. E., Gonzalez, M., Macedo, O., Bretón, M. (2010). Swarms of micro-earthquakes associated with the 2005 Vulcanian explosion sequence at Volcán de Colima, México. Geophysical Journal International, 182(2), 808-828. doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2010.04647.x
Zobin, V. M., Navarro, C., Reyes-Dávila, G., Orozco, J., Bretón, M., Tellez, A., Reyes-Alfaro, G., Vázquez, H. (2006a). The methodology of quantification of volcanic explosions from broadband seismic signals and its application to the 2004–2005 explosions at Volcán de Colima, México. Geophysical Journal International, 167(1), 467–478. doi: https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2006.03108.x
Zobin, V. M., Navarro-Ochoa, C. J., Reyes-Davila, G. A. (2006b). Seismic quantification of the explosions that destroyed the dome of Volcan de Colima, Mexico, in July–August 2003. Bulletin of Volcanology, 69, 141–147. doi: https://doi.org/10.1007/s00445-006-0060-y
Zobin, V. M., Ramírez, J. J., Santiago, H., Alatorre, E., Navarro, C. (2011). Relationship between tilt changes and effusive–explosive episodes at an andesitic volcano: the 2004–2005 eruption at Volcán de Colima, México. Bulletin of Volcanology, 73, 91-99. doi: https://doi.org/10.1007/s00445-010-0405-4
Zobin, V. M., Reyes, G. A., Guevara, E., Bretón, M. (2009). Scaling relationship for Vulcanian explosions derived from broad-band seismic signals. Journal of Geophysical Research Solid Earth, 114(B03203). doi: https://doi.org/10.1029/2008JB005983
Zobin, V. M., Tellez, A. (2019). Precursors to intra-eruptive reposes during the 1998–2019 lava dome-building eruption at Volcán de Colima, México. Bulletin of Volcanology, 81, 1–9. doi: https://doi.org/10.1007/s00445-019-1307-8
Zobin, V. M., Varley, N. R., González, M., Orozco, J., Reyes-Dávila, G., Navarro, C., Bretón, M. (2008). Monitoring the 2004 andesitic block-lava extrusion at Volcán de Colima, México from seismic activity and SO2 emission. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 177(2), 367–377. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2008.05.015
Zobin, V. M., Peral, J. J., Nava, F, Bretón, M. (2015). Vulcanian explosions in the process of building-destruction of the lava dome of andesitic volcano: Insight from the seismic signals recorded at Volcán de Colima, México. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 244, 1–10. doi: https://doi.org/10.1016/j.pepi.2015.05.001