DEFORMACIÓN DEL VOLCÁN COPAHUE: INVERSIÓN DE DATOS INSAR PARA MODELADO DE LA FUENTE

MARIA LAURA VELEZ; PABLO A. EUILLADES; ALBERTO CASELLI; MAURO BLANCO

Neuquén

Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino; 2011

Asoc. Geológica Argentina

El volcán Copahue (37º 45?S, 71° 11? O; 2.997 m.s.n.m) emplazado en el borde occidental de la calderade Caviahue, en el límite entre Argentina y Chile, es uno de los principales exponentes de volcanismo activo enArgentina. Erupciones históricas han sido registradas en 1992, 1995 y 2000. Todas las erupciones estuvieroncaracterizadas por una actividad explosiva moderada, principalmente eventos freáticos a partir de un conductocentral. La cima de este estratovolcán presenta 9 cráteres alineados en dirección N60ºE; el cráter oriental esactualmente activo y en él se aloja una laguna cratérica ácida (pH < 1) con un diámetro cercano a 200 metros(Varekamp et al., 2001; Caselli et al., 2005). Las localidades de Caviahue y Copahue, situadas a distanciasaproximadas de 6 y 9 km del volcán, respectivamente, representan áreas de alta vulnerabilidad, enfatizando laimportancia de estudios que permitan un mejor conocimiento del estado del sistema volcánico.La deformación superficial es un fenómeno común en volcanes activos en respuesta a la dinámica dediferentes tipos de fuentes de magma. Usualmente, se asume que los desplazamientos observados en superficieen áreas volcánicas son producidos por cambios de presión en el reservorio magmático (Fournier, 2006). Si biendesde el año 2003, el volcán Copahue se encuentra bajo estudio periódico sismológico y geoquímico, no se hanrealizado hasta el momento estudios completos de deformación superficial.En el presente trabajo se estudia la deformación del edificio volcánico Copahue y de la caldera deCaviahue, a partir del análisis interferométrico de imágenes de radar de apertura sintética (InSAR). Se hanutilizado un total de 18 imágenes ENVISAT ASAR de órbita ascendente y 14 en órbita descendente del mismosensor. Ambos sets de imágenes comprenden aproximadamente el mismo intervalo de tiempo: entre 12/2002 y11/2007 (ascendentes) y entre 12/2002 y 4/2007 (descendentes). Las imágenes correspondientes a la temporadainvernal fueron descartadas debido a la pérdida de coherencia por la cobertura de nieve.A partir del procesamiento de estas imágenes ascendentes y descendentes un total de 43 y 29interferogramas diferenciales, respectivamente, se construyeron y combinaron con la utilización del algoritmoSBAS (Small Baseline Subset, Bernardino et al., 2002). Este algoritmo restringe la línea de base temporal yespacial del par de imágenes a no más de 300 m y 500 días. Para la eliminación de la componente topográficade la diferencia de fase se utilizó el modelo digital de elevación SRTM (Shuttle Radar Topography Mision). Elprocesamiento SBAS permitió la obtención de mapas de deformación del área (fig. 1A) y series temporales dedeformación para cada pixel coherente dentro del área de estudio (fig. 1B). La velocidad máxima dedeformación calculada fue de 1,8 cm/año, asumiendo una tasa de deformación constante durante el intervalo deestudio y considerando desplazamientos en dirección de la línea de vista del satélite (Euillades et al., 2008).Esta zona corresponde a deflación y se ubica mayormente en el flanco noreste y norte del edificio volcánico.La geometría de la cámara magmática se evaluó mediante la inversión de los datos interferométricos. Laseñal fue modelada asumiendo un semi-espacio elástico uniforme e isótropo con una relación de Poisson de0.25 y un módulo de rigidez de 30 GPa. Para la optimización del ajuste se utilizó un algoritmo genético(Goldberg, 1989) que permite la búsqueda de los parámetros del mejor individuo. Se testearon dos modelosmatemáticos idealizados, una fuente de presión puntual, conocida como fuente de Mogi (Mogi, 1958), y unafuente elipsoidal (Yang et al., 1988) (figura 1C).Los resultados de los modelos indican una fuente de deformación situada a una profundidad promedio de4 km, con una disminución de volumen de 0.0015 km3/año. Para la interpretación de estos resultados esimportante considerar todo el sistema, no solo la posible existencia de una cámara magmática, sino también elcomportamiento en la zona plástica que rodea la misma y todos los procesos hidrotermales que tienen lugarentre esta zona y la zona frágil. Por esta razón, se desarrolló un modelo conceptual del sistema magmáticohidrotermalque alimenta al volcán Copahue a partir de la información disponible de estudios geofísicos,geoquímicos y los relevamientos realizados durante una exploración geotermal (JICA, 1992).El mejor ajuste se obtuvo con una fuente elipsoidal oblada con un semieje mayor de aproximadamente 2km, localizada a 4 km de profundidad en la que se produce el cambio de volumen antes mencionado. La fuentede deformación es interpretada como el resultado de oscilaciones en el límite entre la zona frágil y dúctil, dondela liberación de fluidos magmáticos-hidrotermales (soluciones y vapor) tienen lugar, produciendo unadespresurización del sistema que se traduce en la deflación medida en superficie (figura 1D).