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El emplazamiento de los flujos piroclásticos de pequeño volumen (inferior a 0.1 km3) está fuertemente controlado por la topografía, según un nuevo estudio elaborado por investigadores del Instituto de Ciencias de la Tierra Jaume Almera del CSIC (ICTJA-CSIC) y de la Universitat de Barcelona. El artículo ha sido publicado recientemente en la revista Sedimentology.

El trabajo se ha centrado en el estudio y caracterización de los depósitos de la ignimbrita de Arico, que afloran en las laderas meridionales del complejo volcánico de Las Cañadas (Tenerife). Estas formaciones rocosas se originaron a partir de la deposición de un flujo piroclástico que se produjo hace unos 670.000 años.

Guajara fue la zona de emisión de una nube formada por gases ardientes, cenizas volcánicas y fragmentos de roca que se desplazó ladera abajo a gran velocidad siguiendo la orografía del terreno y se acabó emplazando en los valles de la zona sur de la isla formando las ignimbritas estudiadas.

"Es bién sabido que los flujos piroclásticos son corrientes de densidad controladas por la gravedad y, por tanto, tienden a discurrir por barrancos o zonas más deprimidas de la topografía", explica Joan Martí, investigador del ICTJA-CSIC y primer autor del artículo. "Ahora hemos podido demostrar que el emplazamiento de los flujos piroclásticos de tamaño pequeño está controlado, además de por la pendiente del terreno, por la forma del canal por el cual discurren. La forma del substrato rocoso, la presencia de obstáculos, las variaciones repentinas de la pendiente o los cambios en la anchura del canal son algunos de los elementos topográficos que influyen en cómo se acaban emplazando en el terreno estos flujos", añade Martí.

Para llevar a cabo este estudio, los investigadores identificaron y describieron un total de 57 afloramientos, la mayoría de ellos situados en el Barranco de los Ovejeros, donde los depósitos de ignimbritas están bien expuestos. Analizaron la morfología de las rocas que conforman los depósitos, la estratigrafía y las características sedimentarias. También midieron la pendiente del terreno anterior al paso del flujo piroclástico, la profundidad y la anchura de los canales y barrancos que guiaron el avance del flujo. Tomaron además un total de 41 muestras para, a partir del estudio paleomágnetico, determinar la temperatura de emplazamiento del flujo.

Según Joan Martí, las ignimbritas de Arico son, a pesar de su antigüedad, un depósito "que está muy bién conservado y expuesto, lo que nos ha permitido ver en el campo todas las variaciones de la topografía terreno anterior a su emplazamiento y que muestran como las características litológicas, estratigráficas y sedimentarias del depósito van variando a medida que se producen cambios en las formas del barranco en el cual se emplazaron".

A partir de toda la información recogida en el campo, los investigadores pudieron construir un modelo teórico que explica los mecanismos clave a partir de los cuales la topografía determinó la forma en la que este flujo quedó emplazado en el terreno formando la ignimbrita de Arico. "Nuestro modelo integra, además de los parámetros habituales que definen el régimen de flujo de estas corrientes de material volcánico, las condiciones de contorno impuestas por una topografía en particular", indica Joan Marti. "Esto permite determinar cómo varían las condiciones del flujo a la largo de su emplazamiento", añade el investigador.

El modelo es, según comentan sus autores, de "aplicación general y puede ayudar a explicar la formación y emplazamiento de otros depósitos con características similares". Los investigadores describen en el artículo las diferentes características que presentan los depósitos piroclásticos en 7 puntos observación.

El trabajo señala que en las zonas más próximas al centro de emisión, el flujo piroclástico fue canalizado de forma efectiva por los valles y barrancos existentes, lo que generó unos depósitos de ignimbritas soldados de forma moderadamente homogénea.

En las zonas intermedias del recorrido del flujo es donde se produjeron, según el estudio, los cambios más significativos debidos a las variaciones en la pendiente del terreno y a los "resaltes hidraulicos". En esta zona, las ignimbritas quedaron divididas en dos unidades sedimentarias claramente diferenciadas y que es lo que da a estos depósitos su color característico: anaranjado en la base y grisáceo en la parte superior.

Finalmente, en las zonas costeras más alejadas del centro de emisión con una pendiente casi nula y sin un relieve que pueda canalizar el avance del flujo, el depósito solo presenta una de las unidades, la superior.

Los autores apuntan que el trabajo permite, además de conocer con más detalle la dinámica de emplazamiento de los flujos piroclásticos, mejorar la evaluación de la peligrosidad volcánica, ya que "se abre la posibilidad de predecir cómo será el régimen de flujo de este tipo de fenómenos de pequeño volumen si se conoce la topografía previa".

En la elaboración del estudio han participado también los investigadores del ICTJA-CSIC, Dario Pedrazzi y Doménico Doronzo, y Ferran Colombo, de la Facultad de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Barcelona.

Artículo de referencia

Martí, J. , Doronzo, D. M., Pedrazzi, D. and Colombo, F. (2019), Topographical controls on small‐volume pyroclastic flows. Sedimentology. doi:10.1111/sed.12600

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