La comprensión de la actividad eruptiva de un volcán en particular en el pasado es clave para entender la actividad actual y la posible actividad eruptiva futura del mismo. Es por este motivo que una tarea fundamental del GIV-UCN es el estudio de la evolución geológica de volcanes activos y potencialmente activos.
Mapeo Geológico de Volcanes
Los principales resultados de estos estudios son mapas geológicos de volcanes, donde se establecen las distintas etapas de construcción del mismo, las características de las erupciones que permitieron su formación y las edades en las cuales estas ocurrieron.
Estratovolcanes
Uno de los principales tipos de edificios volcánicos que son estudiados corresponden a los estratovolcanes, mayoritarios a lo largo de todo Chile, y los que concentran la mayor cantidad de actividad eruptiva en tiempos históricos. El orden de priorización para el estudio de estos volcanes se realiza en virtud del ranking de peligrosidad para volcanes en Chile establecido por Lara et al (2011). Campañas de campo son llevadas a cabo para realizar el mapeo de estratovolcanes, donde se incluyen las técnicas tradicionales tales como el muestreo de rocas, realización de columnas estratigráficas, distribución de tipos y tamaños de piroclastos, entre otros. Posteriormente las muestras son analizadas para la determinación de sus características petrográficas, geoquímicas, isotópicas y edades.
Centros Monogenéticos
Los centros monogenéticos están definidos como volcanes de poco volumen, los cuales se han emplazado durante una o varias erupciones en un período de tiempo determinado, ya sean días, meses, años o décadas. A pesar que el número de volcanes monogenéticos en el norte de Chile es relativamente bajo, estos han tenido un impacto importante en la historia del volcanismo de la región. Debido a lo anterior, y sumado al escaso conocimiento que aún se tiene hasta ahora de este tipo de volcanes en la zona, nos ha llevado a considerarlos como objetos de estudio relevantes. Tecnología de punta, tal como el uso de drones, es utilizada para la estimación con alta precisión de los volúmenes de dichos edificios volcánicos.
Depósitos Ignimbríticos
Los depósitos ignimbríticos son uno de los rasgos más característicos del volcanismo del norte de Chile, siendo prácticamente las unidades más abundantes del basamento de los volcanes de la región. La vasta extensión de los depósitos ignimbríticos (algunos incluso reconocidos en las costas del territorio Chileno), y en muchos casos la ausencia de las estructuras volcánicas que las generaron, ha impedido tener un conocimiento completo de su historia eruptiva.
Técnicas Geoquímicas
La geoquímica de fluidos es una poderosa herramienta que permite conocer el comportamiento de los volátiles provenientes desde reservorios magmáticos y como estos cambian durante su ascenso a la superficie. Adicionalmente, esta área incluye el estudio de la fase líquida emitida desde fuentes termales relacionadas a volcanes y sistemas geotérmicos.
- Técnicas Remotas: La principal técnica utilizada corresponde a la medición de flujos de SO2 mediante Espectrometría de Absorción Óptica Diferencial (DOAS), la cual se realiza en plumas de gas emitidas desde volcanes activos de forma remota.
- Técnicas Directas: El muestreo directo basado en Giggenbach y Goguel (1989), Montegrossi et al (2001) y Vaselli et al (2007) ha sido la técnica más ampliamente utilizada por el GIV-UCN. Esta implica el acceso a fumarolas activas para la toma de muestras mediante el uso de un sistema de tubos de titanio y vidrio.
- Técnicas Petrológicas: Estas técnicas incluyen la medición de fluidos atrapados en defectos de cristales, tanto en inclusiones vítreas como en inclusiones fluidas.
Geofísica Volcánica
La geofísica volcánica permite entender los procesos que ocurren bajo la superficie de un volcán, es decir, al nivel de los reservorios magmáticos, conducto, el propio edificio e incluso a nivel de superficie. Redes temporales de equipos de infrasonido (micrófonos) son desplegados en volcanes con desgasificación pasiva con el objetivos de conocer variaciones en los patrones e intensidad de desgasificación, además de detectar y medir posibles explosiones.
Monitoreo Satelital
Volcanes con desgasificación pasiva persistente debido a la presencia de campos fumarólicos, lagos de lava y lagos cratéricos, pueden generar anomalías termales que pueden ser eventualmente detectadas mediante imágenes satelitales. GIV-UCN ha desarrollado esta plataforma en línea basado en el uso de imágenes Satelitales Landsat TM, ETM+ y OLI, donde diversos parámetros tales como radiancia termal, área de la anomalía, temperatura efectiva de radiación, flujos de calor y flujos de masa son obtenidos de forma periódica, lo que lo transforma en una herramienta de vigilancia en tiempo casi real.
Estudios Petrológicos y Mineralógicos
Complementario al trabajo de terreno, se realizan estudios petrológicos basados en la geoquímica e isotopía de rocas y depósitos volcánicos. Estos permiten determinar principalmente las características y evolución del magma que originó dichas rocas y depósitos. En consecuencia, es una forma de ver los procesos que han ocurrido en el pasado, y por lo tanto, son un apoyo al trabajo realizado en las áreas de volcanología física y peligros volcánicos, principalmente. Por otra parte, el trabajo en mineralogía consiste tanto en el reconocimiento preciso de fases minerales y como la química de estos.
Estudio de Estructuras Geológicas
Las estructuras geológicas tales como fallas son uno de los principales responsables del emplazamiento de magma en la corteza y su eventual emisión en superficie, debido a que precisamente facilitan el ascenso de este. Por otra parte, estas misma estructuras pueden facilitar la modificación de los edificios volcánicos, llegando incluso a producir el “rompimiento” de este, mediante el colapso de sus laderas. En consecuencia, el estudio de las estructuras permite reconocer cuales han permitido la formación de los edificios volcánicos actualmente presentes, potenciales sitios donde eventualmente podría ocurrir ascenso de nuevo magma y posibles estructuras que podrían afectar la morfología de edificios volcánicos ya existentes.
Mapas de Peligros Volcánicos
Una de las tareas de mayor importancia en volcanología es el desarrollo de mapas de peligros volcánicos, debido a que estos permiten sintetizar las posibles zonas que serían afectadas por eventuales erupciones. Estos mapas son de vital importancia para el trabajo que realiza la protección civil ante erupciones, ya que estos son los que permiten acotar las áreas de acceso restringido, áreas de evacuación, entre otros. Los mapas de peligros son una mezcla de trabajo de campo, principalmente obtenido desde los trabajos realizados por el área de volcanología física, una síntesis de los resultados obtenidos por otras áreas de trabajo complementarias (geoquímica de fluidos, geofísica, entre otros) y el modelamiento de dichos eventos mediante rutinas computacionales, con parámetros obtenidos desde el trabajo de campo. Actualmente, GIV-UCN utiliza los software/módulos Ash3D, LaharZ, Q-lavHA, Titan2D, Ballistic y TephraProb para el modelamiento de los peligros.
Difusión y Divulgación Científica
Un elemento clave en la labor científica es la difusión de sus trabajos y actividades no sólo a la comunidad científica, sino que también a la comunidad en general. El GIV-UCN ha comenzado un trabajo con la comunidad en general, inicialmente con comunidades altiplánicas cercanas a volcanes activos. El plan contempla la enseñanza a niños y comunidad en general de conceptos básicos de volcanología y del volcán en específico con el cual conviven. Parte de este trabajo también puede ser accedido por toda la comunidad a través de nuestra plataforma llamada «Volcanología para Todos».
Infraestructura y Laboratorios
La Universidad Católica del Norte, institución que alberga al GIV-UCN, cuenta con múltiples laboratorios a los cuales el grupo puede acceder para la realización de diversos tipos de análisis.
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