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Tephra fallout from the long-lasting Tungurahua eruptive cycle (1999-2014): Variations through eruptive style transition and deposition processes

dc.contributores-ES
dc.contributorDEMEX (Departamento de Metalurgia Extractiva) from Escuela Politécnica Nacionalen-US
dc.creatorBustillos A., Jorge Eduardo
dc.creatorRomero, Jorge Eduardo
dc.creatorGuevara C., Alicia
dc.creatorDíaz-Alvarado, Juan
dc.date2017-11-14
dc.identifierhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V45n1-3036
dc.identifier10.5027/andgeoV45n1-3036
dc.descriptionEl volcán Tungurahua (Zona Volcánica Norte de los Andes) inició, el año 1999, un proceso eruptivo y desde entonces han acontecido al menos cuatro fases eruptivas. Aunque una docena de investigaciones se centran en los depósitos de tefra acumulados durante este período, ninguno de ellos cubre el ciclo eruptivo completo. Se investigaron los mecanismos eruptivos y los procesos de depositación de la tefra entre 1999 y 2014, a través de análisis sistemáticos de muestras de tefra recolectadas al oeste del volcán, utilizando análisis mecánico de granulometría, litología, microscopía electrónica de barrido, fluorescencia de rayos X y difracción de rayos X. La tefra está compuesta por cantidades variables de escoria (negra y marrón), líticos, fragmentos alterados hidrotermalmente y fragmentos de pómez, vidrio y cristales. Los análisis texturales de fragmentos juveniles (escoria, pómez y vidrio) revelaron diversas características en cuanto a su vesicularidad, forma y superficie/perímetro. En la etapa inicial del proceso eruptivo, la tefra se caracterizó por la presencia de fragmentos alterados hidrotermalmente relacionados con una fase freática, que luego evolucionó a una actividad magmática con erupciones estrombolianas. La composición química y mineralógica del material juvenil de las tefras indica una composición andesítica homogénea para el magma eyectado entre los años 1999 y 2003; sin embargo, composiciones ricas en sílice se produjeron posteriormente en 2006. De forma similar, el conjunto mineral contenía plagioclasa, piroxeno y olivino, pero se incluyeron magnetita y akermanita durante 2006, indicando un cambio en la composición del magma, probablemente mezclado. Como consecuencia de este cambio, en agosto 2006 ocurrió una erupción pliniana. La actividad eruptiva en el año 2007 arrojó cantidades notables (40-65%) de material reciclado durante erupciones vulcanianas. Nuevas erupciones ocurridas entre los años 2008 y 2010, y el material juvenil de la ceniza eyectada reveló la interacción entre fragmentación frágil y dúctil a través de explosiones de cenizas, eventos de chorro y actividad estromboliana. La actividad entre los años 2010 y 2012 incorporó material hidrotermalmente alterado durante silencios eruptivos, los que se hicieron más frecuentes y prolongados, sugiriendo así el desarrollo de un sistema hidrotermal esporádico. Finalmente, entre 2013 y 2014 ocurrieron una serie de erupciones Vulcanianas. La distribución de tamaño del grano observada en los depósitos de tefra nos permite proponer tres procesos diferentes que ocurren durante su depositación: 1) depositación múltiple de plumas de ceniza, 2) contribuciones de corrientes de densidad piroclásticas elutriadas o mezclas de granulometría debido a grandes erupciones, y 3) agregación de partículas debido a la lluvia y/o tormentas eléctricas. A partir de la mineralogía y tamaño de grano inferimos que la exposición a la ceniza puede producir efectos agudos en la salud humana.es-ES
dc.descriptionThe Tungurahua volcano (Northern Andean Volcanic Zone) has been erupting since 1999, with at least four eruptive phases up to present. Although a dozen of research focuses in tephra fall deposits during this period, none of them cover the full eruptive cycle. We investigated the eruptive mechanisms and tephra fall deposition processes at Tungurahua between 1999 and 2014, through systematic analyses of tephra samples collected westward of the volcano using mechanical sieving grain size analysis, lithology, scanning electron microscopy, X-Ray fluorescence and X-Ray diffraction. Tephra is compounded by varying amounts of scoria (black and brown), lithics, hydrothermally altered fragments, pumice, glass shards and free crystals. Textural analyses of juvenile grains (scoria, pumice and glass shards) revealed a diversity of features concerning to their vesicularity, shape and surface/perimeter. Initially, tephra was characterized by hydrothermally altered fragments related to a phreatic phase which then evolved to a pure magmatic activity with Strombolian eruptions. A homogeneous andesitic composition was observed between 1999 and 2003; however silicarich compositions occurred later in 2006. Similarly, the mineral assemblage contained plagioclase, pyroxene and olivine, but magnetite and akermanite were then included during 2006, thus indicating the eruption of a new, probably mixed magma. As consequence, Plinian activity occurred in August 2006. Further activity in 2007 ejected notable amounts (40-65%) of recycled material during Vulcanian eruptions. New eruptions occurred between 2008 and 2010, and juvenile ash revealed the interplay between brittle and ductile fragmentation through ash explosions, jetting events and Strombolian activity. The activity between 2010 and 2012 incorporated hydrothermally altered material at time that eruptive silences became longer and frequent, thus suggesting the development of a sporadic hydrothermal system. Finally, between 2013 and 2014 a series of Vulcanian events occurred. Observed grain size distributions allow us to propose three different processes occurring during tephra deposition: 1) deposition of multiple ash plumes, 2) contributions from elutriated pyroclastic density currents or grain size mixing due to major eruptions, and 3) the aggregation of particles due to rain and/or lighting. From mineralogy and grain size we infer that exposition to ash may produce acute human health effects.en-US
dc.formatapplication/pdf
dc.formattext/html
dc.languageeng
dc.publisherServicio Nacional de Geología y Mineríaen-US
dc.relationhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V45n1-3036/pdf
dc.relationhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/view/V45n1-3036/html
dc.relationhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/downloadSuppFile/V45n1-3036/2132
dc.relationhttp://www.andeangeology.cl/index.php/revista1/article/downloadSuppFile/V45n1-3036/2133
dc.rightsCopyright (c) 2017 Andean Geologyen-US
dc.sourceAndean Geology; Vol 45, No 1 (2018); 47-77es-ES
dc.sourceAndean Geology; Vol 45, No 1 (2018); 47-77en-US
dc.source0718-7106
dc.source0718-7092
dc.subjectMecanismo eruptivo; Depósitos de caída de tefra; Volcanismo andesítico; Volcán Tungurahuaes-ES
dc.subjectEruptive mechanism; Tephra fall deposits; Andesitic volcanism; Tungurahua volcanoen-US
dc.titleCaída de tefra del ciclo eruptivo de larga duración del volcán Tungurahua (1999-2014): variaciones a través de las transiciones de estilo eruptivo y de los procesos depositacionales.es-ES
dc.titleTephra fallout from the long-lasting Tungurahua eruptive cycle (1999-2014): Variations through eruptive style transition and deposition processesen-US
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typees-ES
dc.typeen-US


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