La forma de los volcanes y sus cráteres proporcionan información crítica sobre su formación e historia eruptiva. Las técnicas aplicadas a las fotografías, la fotogrametría, son prometedoras y útiles para correlacionar el cambio de forma con el fondo volcánico y la actividad de erupción.
Los cambios en la forma del volcán - morfología - que ocurren con erupciones mayores son cuantificables, pero la actividad volcánica de fondo, que se manifiesta como explosiones de pequeño volumen y colapso de la pared del cráter, también puede causar cambios en la morfología y no están bien cuantificados.
Un equipo de investigadores de Penn State estudió el Volcán Telica, un volcán activo de manera persistente en el oeste de Nicaragua, para observar y cuantificar el cambio intra-cráter a pequeña escala asociado con el fondo y la actividad eruptiva. Los geólogos consideran que Telica está "persistentemente" activa debido a su altaniveles de sismicidad y desgasificación volcánica, y estalla en períodos de menos de 10 años.
El equipo utilizó observaciones directas del cráter, observaciones fotográficas de 1994 a 2017 y técnicas fotogramétricas en fotos recopiladas entre 2011 y 2017 para analizar los cambios en Telica en el contexto de la formación de cráteres de cumbre y procesos eruptivos. Utilizaron estructura desde el movimientoSfM, una técnica fotogramétrica, para construir modelos 3D a partir de imágenes 2D. También utilizaron la diferenciación de nubes de puntos, un método utilizado para medir el cambio entre períodos de muestreo de fotos, para comparar los modelos 3D, proporcionando una medida cuantitativa del cambio en la morfología del cráter.Informaron sus resultados en Geoquímica, Geofísica, Geosistemas.
"Las fotos del cráter se tomaron como parte de un estudio multidisciplinario para investigar la actividad persistente de Telica", dijo Cassie Hanagan, autora principal del estudio. "Se recopilaron imágenes de nuestros colaboradores para hacer observaciones de las características del cráter, comola ubicación y el número de fumarolas o regiones de desgasificación volcánica en el cráter. Para períodos de tiempo que tenían suficientes fotos, se usó SfM para crear modelos 3D del cráter. Luego podríamos comparar los modelos 3D entre períodos de tiempo para cuantificar el cambio ".
El uso de los modelos 3D derivados de SfM y la diferenciación de nubes de puntos permitió al equipo cuantificar cómo cambió el cráter a través del tiempo.
"Pudimos ver los cambios mirando visualmente las fotos, pero al emplear SfM, pudimos cuantificar cuánto cambio había ocurrido en Telica", dijo Peter La Femina, profesor asociado de geociencias en el Departamento de Geociencias del Estado de Penn. "Estoes uno de los primeros estudios que analiza los cambios en la morfología del cráter asociados con el fondo y la actividad eruptiva durante un período de tiempo relativamente largo, casi un período de 10 años ".
Los cambios morfológicos de Telica se compararon con el momento de la actividad eruptiva para investigar los procesos que conducen a la formación y erupción de cráteres.
Los volcanes entran en erupción cuando la presión se acumula más allá de un punto de ruptura. En Telica, se hipotetizan dos mecanismos para desencadenar erupciones. Se trata de una mineralización generalizada dentro del sistema hidrotermal subterráneo que sella el sistema y el bloqueo superficial de la ventilación por deslizamientos de tierra y caída de rocas desde elparedes del cráter. Ambos mecanismos podrían conducir a un aumento de la presión y luego a la erupción, según los investigadores.
"Una pregunta era si cubrir o no las rejillas de ventilación en el piso del cráter podría causar la acumulación de presión, y si eso causaría una liberación explosiva de esta presión si la ventilación estuviera suficientemente sellada", dijo Hanagan.
La comparación de los resultados de diferenciación de las nubes de puntos y las observaciones fotográficas indicaron que el relleno de ventilación por la pérdida de masa de las paredes del cráter no era probablemente un mecanismo primario para el sellado del sistema volcánico antes de la erupción.
"Encontramos que el material de las paredes del cráter cae sobre el piso del cráter, llenando el respiradero eruptivo", dijo La Femina. "Pero al mismo tiempo, todavía vemos fumarolas activas, que son respiraderos en las paredes del cráter dondese emiten gases de temperatura y vapor. Las fumarolas permanecieron activas a pesar de que el astrágalo de las paredes del cráter cubría las rejillas de ventilación. Esto sugiere que al menos el sistema más profundo de magma-hidrotermal no está sellado directamente por deslizamientos de tierra ".
Los investigadores señalan además que el colapso del material de la pared del cráter se correlaciona espacialmente con el lugar donde se concentra la desgasificación, y que pequeñas erupciones expulsan este material caído del suelo del cráter. Sugieren que estos cambios mantienen una forma de cráter similar a otros cráteres de cumbre que se formaron porcolapsar en una cámara de magma evacuada.
"Lo que descubrimos es que durante las explosiones, Telica está arrojando una gran cantidad de material proveniente de las paredes del cráter", dijo La Femina. "En ausencia de erupciones magmáticas, el cráter se está formando a través de este proceso de fondocolapso de la pared del cráter, y las regiones de actividad de fumarola colapsan preferentemente "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Estado Penn . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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