Eruptive activity of Planchón-Peteroa volcano for period 2010-2011, Southern Andean Volcanic Zone, Chile

Abstract

Planchón-Peteroa volcano started a renewed eruptive period between January 2010 and July 2011. This eruptive period was characterized by the occurrence of 4 explosive eruptive phases, dominated by low-intensity phreatic activity, which produced almost permanent gas/steam columns (200-800 m height over the active crater). Those columns presented frequently scarce ash, and were interrupted by phreatic explosions that produced ash columns 1,000-3,000 m height in the more intense periods. Eruptive plumes were transported in several directions (NW, N, NE, E and SE), but more than half of the time the plume axis was 130-150° E, and reached a distance up to 638 km from the active crater. Tephra fall deposits identified in the NW, N, NE, E and SE flanks covered an area of 1,265 km2, thickness variable from 4 m (SE border of active crater) to ~0.5 cm 36.8 km SE and ~8 km NW from active crater, respectively, corresponding to a minimum volume of 0.0088 km3. Tephra fall deposit is exclusively constituted of no juvenile fragments including: lithics fragments as main component, quartz and plagioclase crystals, some oxidized lithics, and occasional presence of Fe oxide, and less frequently Cu minerals, as single fragments. We present new field-based measurements data of the geochemistry of gas/water from fumaroles and acid crater lakes, and fall deposit analysis, that integrated with the eruptive record and GOES satellite data, suggests that the eruptive period 2010-2011 has been related to an increasing of heat and mass transfer from hydrothermal-magmatic reservoirs, which would have been favoured by the formation and/or reactivation of cracks after 8.8 Mw Maule earthquake in February 2010. This process also allowed the ascent of fluids from a shallow hydrothermal source, dominated by reduced species as H2S and CH4, during the entire eruptive period, and the release of more oxidizing fluids from a deep magmatic reservoir, dominated by acid species as SO2, HCl and HF, increasing strongly after the end of the eruptive period, probably since October 2011. The eruptive period was scored with a magnitude of 3.36, corresponding to a VEI 1-2.

El volcán Planchón-Peteroa inicia un nuevo período eruptivo entre enero de 2010 y julio de 2011, el que se caracterizó por la ocurrencia de 4 fases eruptivas de tipo explosiva, que estuvieron dominadas por actividad freática de baja intensidad que produjo constantes columnas de vapor y gas de 200 a 800 m de altura, con presencia frecuente de ceniza, y la ocurrencia ocasional de explosiones freáticas, que en los períodos de actividad más intensos produjeron columnas de cenizas que alcanzaron alturas entre 1.000 yf 3.000 m sobre el cráter activo. Las plumas eruptivas fueron transportadas en diversas direcciones (NW, N, NE, E y SE), aunque más del 50% de estas se orientaron de 130-150° E, lanzado a distancias de hasta 638 km. Depósitos de caída de cenizas identificados en los flancos NW, N, NE, E y SE cubrieron un área de 1.265 km2 , con espesores que varían entre 4 m en el borde SE del cráter activo hasta ~0,5 cm a 36,8 km al SE y ~8 km NW del él, lo que equivale a un volumen mínimo de 0,0088 km3 .Estos depositos se encuentran constituidos exclusivamente de fragmentos no juveniles, tales como fragmentos líticos como componente principal (algunos parcialmente oxidados), cristales de cuarzo y plagioclasa, y ocasionalmente presencia de óxidos de Fe y minerales de Cu, estos últimos como cristales aislados y en cantidades muy escasas. En este trabajo presentamos nuevos datos de mediciones realizadas en terreno como geoquímica de gas y agua proveniente de emisiones fumarólicas y lagos cratéricos ácidos y análisis del depósito de caída, los que integrados con información de la actividad explosiva y datos satelitales GOES, sugieren que el período eruptivo 2010-2011 es producto del incremento en la transferencia de calor y masa desde reservorios hidrotermales y magmáticos, el que habría sido favorecido por la formación y/o reactivación de fracturas luego del terremoto 8,8 Mw ocurrido en la región del Maule en febrero de 2010. Este proceso permitió el ascenso de fluidos desde una fuente hidrotermal somera, dominada por especies reducidas tales como H2 S y CH4 durante todo el período eruptivo, con suministro de fluidos más oxidados, originados en una fuente magmática profunda dominada por especies ácidas como SO2 , HCl y HF, el cual se incrementó después del período eruptivo completo, probablemente desde octubre de 2011. Este período eruptivo presenta una magnitud de 3,36, correspondiente a un Índice de Explosividad Volcánica (IEV) 1-2.