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Estudio geoquímico de los fluídos volcánicos e hidrotermales del Complejo Volcánico Copahue-Caviahue y su aplicación para tareas de seguimiento


Geochemical study of volcanic and hydrothermal fluids from the Copahue-Caviahue Volcanic Complex and its application to volcano monitoring purposes

Agusto, Mariano Roberto

Director(a):
Caselli, Alberto Tomás
 
Institución otorgante:
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Fecha:
2011
Tipo de documento: 
Tesis Doctoral
 
Formato:
text; pdf
Idioma:
Español
Temas:
Geología / Geoquímica - Geología / Vulcanología
Descripción:
La Geoquímica de Fluidos (gases y aguas) es una disciplina de gran relevancia en el estudio de volcanes, debido a que permite determinar las características de los cuerpos magmáticos someros, su relación con el ambiente de generación profundo, e identificar variaciones en el grado de actividad del sistema en general. Cuando un volcán está en reposo, los gases continúan circulando a través del sistema de fracturas, mezclándose con aguas subterráneas y originando acuíferos hidrotermales, fumarolas, etcétera. Las perturbaciones del sistema se manifiestan mediante una serie de eventos y señales que involucran variaciones en la composición química de los fluidos que arriban a superficie (gases y aguas). El volcán Copahue es el foco activo del Complejo Volcánico Copahue-Caviahue (CVCC), cuya dinámica y manifestaciones están controladas por un importante sistema volcánico-magmáticohidrotermal. Dentro de este complejo volcánico se producen también numerosas áreas geotermales con emisiones gaseosas y de aguas termales. El estudio de los fluidos desempeña un papel fundamental para la caracterización y entendimiento de la dinámica del sistema general. El presente trabajo de Tesis Doctoral tiene como objetivo general caracterizar las emisiones fluidas volcánicas e hidrotermales del CVCC, evaluando su aplicación para trabajos de seguimiento. Particularmente se busca determinar el origen y naturaleza de los constituyentes del fluido de las manifestaciones, y los procesos actuantes que controlan su composición, así como identificar los distintos subsistemas que conforman el sistema volcánico-magmático-hidrotermal general, y el tipo de interacción existente entre ellos. Finalmente se busca determinar un patrón de comportamiento del sistema a partir del cual se puedan identificar anomalías asociadas a perturbaciones del mismo, correlacionando señales identificadas mediante otras disciplinas, y de esta forma establecer una línea de base que pueda ser utilizada en futuros trabajos de monitoreo. El trabajo se llevó adelante mediante el muestreo directo de gases y aguas, y la determinación de la composición química (inorgánica y orgánica) e isotópica de los mismos. La evaluación de las composiciones gaseosas indica una importante componente magmática que alimenta las manifestaciones, aunque estas se encuentran controladas por condiciones reductoras de un potente acuífero hidrotermal. Así las especies ácidas más importantes son el CO2 y H2S, donde la relación C/S permitió identificar áreas cercanas al edificio volcánico con mayor acidez. Las emisiones en general se caracterizan por altos valores relativos de CH4, H2 e hidrocarburos alcanos y aromáticos, consistente con el dominio hidrotermal. Se identificó un descenso de la relación N2/He con posterioridad al evento eruptivo del 2000, y junto con las altas relaciones isotópicas 3He/4He (las más altas registradas en los Andes hasta el momento) y los valores de δ13C-CO2, indican una activa conexión entre las cámaras magmáticas andesíticas someras y el ambiente magmático profundo de características mantélicas. Una inyección de fluidos profundos no evolucionados habrían actuado como disparadores del evento eruptivo del año 2000. Con respecto a las manifestaciones en fase líquida, se definieron subsistemas según aguas del Sistema Volcánico-Hidrológico (SVH) con alta acidez y bajos valores en la relación SO4/Cl, Aguas Calentadas por Vapor (ACV) con alta acidez y altos valores SO4/Cl y Aguas de Deshielo (AD) neutras. Las aguas SVH presentan además altos valores relativos de F, señalando que actúan como condensadores directos de gases volcánicos. Los isótopos estables (δ18O y δ2H) indican participación de aguas magmáticas en las SVH. Las ACV se encuentran y enriquecidas en NH4, señalando el fuerte control en la composición por parte del sistema hidrotermal subsuperficial. A partir del seguimiento geoquímico realizado en el SVH se identificó un patrón de comportamiento estacional, sensiblemente afectado durante el periodo de anomalía térmica (AT) registrado con un marcado descenso de la temperatura en el cráter a mediados del año 2004. Este evento fue atribuido a una obturación del sistema de fracturas que alimenta la laguna cratérica por sobresaturación como consecuencia del arribo de fluidos profundos hiperconcentrados. Este evento estuvo asociado a una particular actividad sísmica y procesos de deflación. Se considera que este mecanismo sería el responsable de los eventos freáticos del volcán durante la década del 90. A partir de la información obtenida se desarrolló un modelo geoquímico conceptual del sistema volcánicomagmático- hidrotermal general. Este trabajo sienta las bases para futuros trabajos de monitoreo geoquímico de este sistema, y para la extensión a otros sistemas volcánicos activos cordilleranos.
Identificador:
http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_4966_Agusto
Identificador único:
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/h/4003
Derechos:
info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Licencia de uso:
Licencia Creative Commons

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Cita bibliográfica:

Agusto, Mariano Roberto  (2011).     Estudio geoquímico de los fluídos volcánicos e hidrotermales del Complejo Volcánico Copahue-Caviahue y su aplicación para tareas de seguimiento.  (Tesis Doctoral).    Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.    [consultado:  ] Disponible en el Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires:  <http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_4966_Agusto>