Primeros datos geoquímicos e isotópicos de la fumarola del cráter activo del volcán Copahue con posterioridad al evento eruptivo 2012-2013

Abstract

Previo al evento eruptivo del 22 de diciembre del 2012, el cráter activo del volcán Copahue presentaba habitualmente una laguna ácida (pH<1) y con altas temperaturas entre 30 y 60°C (Varekamp et al., 2001, 2009; Caselli et al., 2005; Agusto et al., 2012). Las particulares características de esta laguna se debían a que actuaba como un condensador directo de los gases emitidos por el conducto volcánico, motivo por el cual, hasta el momento no se había podido contar con información de muestreos directos de las fumarolas del cráter activo del volcán. La información geoquímica e isotópica directa de los fluidos gaseosos emitidos por el sistema, solo se había podido tomar en las áreas con manifestaciones hidrotermales aledañas al edificio volcánico (Agusto, 2011; Agusto et al, 2013). Sin embargo, a partir de la desaparición de la laguna con el evento eruptivo de diciembre 2012 numerosas fumarolas quedaron expuestas en el cráter activo del volcán, permitiendo obtener los primeros datos directos de geoquímica de gases con muestreos realizados entre enero y marzo del 2013. Durante estos muestreos se registraron las temperaturas más altas medidas para emisiones fumarólicas de la región, con valores de hasta 300°C en las emisiones dispuestas sobre el flanco este interno del cráter y temperaturas superiores a los 400°C en fumarolas asociadas al conducto de emisión muestreadas en el fondo del cráter. El volcán Copahue (37º45S-71º10.2W, 2995 m s.n.m.) forma parte del Complejo Volcánico Copahue-Caviahue (CCVC). Este complejo está caracterizado por el desarrollo de una depresión volcánico-tectónica conocida como Caldera del Agrio o Caviahue, al suroeste de la cual se emplaza el volcán Copahue. Esta región forma parte de la Zona Volcánica Sur (SVZ: 33,3º- 46ºS) y se encuentra localizada en la provincia de Neuquén, sobre la Cordillera de los Andes en el límite con Chile, en una zona de transición entre los Andes Centrales australes y los Andes Patagónicos septentrionales. El volcán Copahue es un estratovolcán basáltico-andesítico activo, que presenta 9 cráteres orientados en dirección NE en la cima, de los cuales el ubicado en el extremo este es el más activo en la actualidad. Durante los últimos 250 años este volcán ha experimentado al menos 13 erupciones freáticas y freatomagmáticas de baja magnitud (Naranjo y Polanco, 2004; Caselli et al, 2013). Los productos de la actividad eruptiva del volcán afectan principalmente a las comunidades de Copahue y Caviahue, ubicadas a 5 km hacia el noreste y 9 km al este, respectivamente. El ultimo evento eruptivo anterior al del 2012 fue en el año 2000 con una erupción freatomagmática (VEI 1-2), causando caída de cenizas que afectaron a las comunidades aledañas (Delpino y Bermudez, 2002). Durante más de 10 años el volcán se mantuvo relativamente estable, hasta que en Noviembre-Diciembre del 2011 comienza a dar señales con un aumento significativo de la descarga de fluidos en la cima del volcán, incrementándose hasta el 22 de diciembre del 2012 cuando se produce un nuevo evento freatomagmatico (Caselli et al, 2013). En este trabajo se presenta un estudio preliminar de los primeros datos geoquímicos e isotópicos (δ13C of CO2 and CH4, D of CH4 and H2O, 18O of H2O, δ15N, 3He/4He and 40Ar/36Ar) de gases del cráter activo del volcán Copahue, como así también de las manifestaciones de las áreas aledañas al edifico volcánico. Las áreas hidrotermales (Chanco-Co, Anfiteatro, Las Maquinas, Las Maquinitas y la villa de Copahue) se encuentran al noreste del edificio del volcán, y presentan manifestaciones de tipo boiling pools y bubbling pools de hasta 96º C, y fumarolas de hasta 150º C (Agusto, 2011). La composición química e isotópica de muestras gaseosas tomadas en estas áreas permitieron realizar inferencias preliminares sobre el origen de los fluidos y su relación con la actividad volcano-tectónica del sistema (Agusto et al., 2013). La relación isotópica de He, la más alta observada para un volcán sudamericano (R/Ra hasta 7,94), y relaciones CO2/3He ratios (from 1.4 to 8.8×109) con valores de δ13CCO2 (PDB) de entre -6,8 y -8,8 ? indican un control composicional de arco no clásico, con improntas mantélicas características de ambientes extensionales. Los valores de 15NN2 (+5,3 a +5,5 vs. ATM) señala una fuente principal a partir de sedimentos de la losa subductada para el N2. Aunque los gases de las áreas hidrotermales presentan una clara participación mantélica, gases magmáticos característicos como SO2, HCl y HF, indicando procesos de scrubbing en el reservorio hidrotermal que filtran los gases ácidos solubles. Los gases fumarólicos muestreados en estas áreas durante el 2006-2007 muestran valores de la relación N2/He relativamente bajos y altos R/Ra con respecto a aquellos medidos durante 2012-2013, posiblemente asociadas a antiguas inyecciones de magmas no evolucionados ricos en He de características mantélicas. Las muestras gaseosas asociadas al periodo eruptivo 2012-2013 presentan valores de N2/He relativamente mayores. Particularmente las emisiones del cráter activo, presentan altos valores de la relación N2/He (>1000), indicando una alimentación del sistema por magmas de tipo andesíticos, con presencia de gases magmáticos ácidos directos dominados por CO2 y valores de SO2 y H2S de hasta 15 ppm y 8 ppm, respectivamente. Actualmente el cráter activo continúa con un desgasado abierto sin formación de una nueva laguna cratérica, motivo por el cual se continúa con los estudios para evaluar la evolución composicional y el estado de actividad del sistema.