Undersøgelse afslører, hvordan topografi påvirker placeringen af ​​pyroklastiske strømme med lille volumen

Anbringelse af lille volumen (mindre end 0, 1 km ³ ) pyroklastisk strømning er stærkt kontrolleret af topografi, ifølge en ny undersøgelse af forskere fra Institute of Earth Sciences Jaume Almera fra det spanske nationale forskningsråd (ICTJA-CSIC) og University of Barcelona. Avisen er blevet offentliggjort i tidsskriftet Sedimentologi .

Arbejdet fokuserede på undersøgelse og karakterisering af Arico ignimbrite, beliggende på de sydlige skråninger af vulkankomplekset Las Cañadas (Tenerife, Kanariske øer). Disse klippeformationer stammer fra aflejringen af ​​en 670, 000 år gammel pyroklastisk strømning.

Guajara var emissionsskyen for denne sky, som består af en blanding af varme gasser, vulkansk aske og stenfragmenter. Skyen viste hurtig nedadgående bevægelse, og blev endelig deponeret i dalene i øens sydlige zone, danner de undersøgte ignimbritter.

"Det er velkendt, at pyroklastikstrømme er tæthedsstrømme, der styres af tyngdekraften, og derfor har de en tendens til at strømme gennem dale eller nedtrykte topografiske zoner, "forklarer Joan Martí, forsker ved ICTJA-CSIC og første forfatter af undersøgelsen. "Nu, vi har kunnet demonstrere, at udover skråningen, placeringen af ​​pyroklastiske strømme med lille volumen styres af formen på den kanal, hvorigennem de strømmer. Grundfjeldets morfologi, forhindringer, pludselige hældningsvariationer eller ændringer i kanalbredden er nogle af de topografiske drivere, der påvirker placeringen og aflejringen af ​​disse typer pyroklastiske strømme. "

At gøre dette, holdet udførte feltarbejde i Barranco de los Ovejeros, hvor de fandt og beskrev i alt 57 frø. I denne dal, de ignimbrite aflejringer er godt udsatte. Forskere studerede litologi, stratigrafi og de sedimentologiske træk ved ignimbrite -udspringerne. De målte også hældningen på den tidligere jord, dybde og bredde på de kanaler, der styrede transporten og den endelige placering af flowet. Forskere tog også 41 prøver for at foretage en paleomagnetisk undersøgelse for at estimere placeringstemperaturen for Arico ignimbrite.

Ifølge Joan Martí, trods sin alder, Arico ignimbrites er en "velbevaret og udsat aflejring, der tillod os at rekonstruere paleo-topografien med præcision. Derfor, vi var i stand til at observere, hvordan den litologiske, Stratigrafiske og sedimentære træk ved de ignimbrite aflejringer varierer på grundlag af ændringerne i dalens form, hvor de endelig blev anbragt. "

Med alle feltdata, forskere var i stand til at udvikle en teoretisk model, der forklarer de kritiske mekanismer, hvorfra topografi styrede placeringen af ​​strømmen.

"Udover de sædvanlige parametre, der definerer strømningsregimet for denne type vulkansk materialestrøm, vores model inkluderer konturbetingelserne pålagt af en bestemt topografi, som gør det muligt at fastslå, hvordan strømningsforholdene varierer sammen med dens placering, "bemærker Joan Martí.

Ifølge forfatterne, denne nye model er "af generel anvendelse og vil hjælpe med at forklare andre aflejringer med lignende karakteristika."

Forskerne beskriver i deres undersøgelse de forskellige træk ved Arico ignimbrites langs 7 observationspunkter. Papiret bemærker, at i de områder, der er tættest på emissionscentret, den pyroklastiske strømning blev effektivt kanaliseret af de eksisterende dale, der fungerede som effektive ledninger. På disse områder, ignimbritten svarer til en homogen moderat svejset aflejring.

Undersøgelsen rapporterer også, at der i mellemzonerne er der skete betydelige ændringer i stejlheden af ​​skråningen, og her, selvom den stadig er kanaliseret, flowet blev påvirket af hydrauliske spring, som kontrollerede måden det blev anbragt på. I dette område, to forskellige sedimentære enheder kan tydeligt ses i ignimbrite:den nederste enhed er orange, og den øverste enhed er grå.

Endelig, i de fjerne områder nær den nuværende kystlinje, hvor hældningen er meget blid eller null og uden en kanaliseringsaflastning, der fremkaldte en radial spredning og hurtig afgasning af strømmen, kun den øverste enhed kan findes.

Forskerne siger, at dette arbejde giver mulighed for en bedre forståelse af ignimbrites anbringelsesmekanismer og for at forbedre vurderingen af ​​vulkansk fare. "Denne undersøgelse åbner døren for at forudsige flowregimet for de små volumenpyroklastiske strømme, så længe vi kender den tidligere topografi."

Dario Pedrazzi og Domenico Doronzo, begge forskere ved ICTJA-CSIC, og Ferran Colombo, fra Det Jordvidenskabelige Fakultet ved University of Barcelona, er de andre forfattere til denne nye undersøgelse.