Unrest at Domuyo Volcano, Argentina, detected by geophysical and geodetic data and morphometric analysis

New volcanic unrest has been detected in the Domuyo Volcanic Center (DVC), to the east of the Andes Southern Volcanic Zone in Argentina. To better understand this activity, we investigated new seismic monitoring data, gravimetric and magnetic campaign data, and interferometric synthetic aperture radar (InSAR) deformation maps, and we derived an image of the magma plumbing system and the likely source of the unrest episode. Seismic events recorded during 2017-2018 nucleate beneath the southwestern flank of the DVC. Ground deformation maps derived from InSAR processing of Sentinel-1 data exhibit an inflation area exceeding 300 km2, from 2014 to at least March 2018, which can be explained by an inflating sill model located 7 km deep. The Bouguer anomaly reveals a negative density contrast of ~35 km wavelength, which is spatially coincident with the InSAR pattern. Our 3D density modeling suggests a body approximately 4-6 km deep with a density contrast of -550 kg/m3. Therefore, the geophysical and geodetic data allow identification of the plumbing system that is subject to inflation at these shallow crustal depths. We compared the presence and dimensions of the inferred doming area to the drainage patterns of the area, which support long-established incremental uplift according to morphometric analysis. Future studies will allow us to investigate further whether the new unrest is hydrothermal or magmatic in origin.Fil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Walter, Thomas R. German Research Centre for Geosciences; AlemaniaFil: Ruiz, Francisco. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Sagripanti, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Nacif, Andres Antonio. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Acosta, Gemma. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Folguera Telichevsky, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentin

Crustal and Mantle Structure Beneath the Southern Payenia Volcanic Province Using Gravity and Magnetic Data

The Auca Mahuida volcanic field lies on the southernmost Payenia Volcanic Province, one of the broadest retroarc volcanic plateaux in the southern Central Andes (~38°S). This voluminous basaltic flooding of Quaternary age was originated from a deep asthenospheric source, interpreted as a mantle plume product of changing slab dynamics. The geometry of this source is deduced from magnetotelluric data, but the limited spatial coverage of this array does not allow a detailed resolution of this anomaly. In order to present a detailed geometry of the conductive anomaly and related crustal magmatic bodies, we used multiple data sources. We combined Magnetic and Bouguer anomalies, Curie isotherm depth (T c ), Elastic Thickness (T e ) and Moho depth derived from the Global Earth Magnetic Anomaly Grid (EMAG2) and terrestrial gravity measurements, all together in a holistic geophysical analysis. The magnetic data depict a nearly 200-km-in-diameter circular anomaly that would correspond to a dense body according to the Bouguer anomaly. Geoid data from the Gravity Field Model (EIGEN-6c4) have been filtered in order to isolate deeper mass influences and visualize the asthenospheric upwelling previously described from magnetotelluric data. Moho inversion yields a crustal attenuation at 36- to 32-km depth coinciding with T e below 20-km depth and a shallow T c (≤15-km depth) at the site where Geoid positive undulation was calculated. Finally, surface analysis allowed defining a topographic swell, compatible with the dimensions of the identified magnetic anomaly, where the main rivers deviated, potentially due to a recent base level change.Fil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Colavitto, Bruno. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Sagripanti, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Garcia, Hector Pedro Antonio. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Echaurren Gonzalez, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Soler, Santiago Rubén. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Ruíz, F.. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Instituto Geofísico Sismológico Volponi; ArgentinaFil: Folguera Telichevsky, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentin

Geodynamic study of the volcanic centers of Auca Mahuída and Domuyo using geophysical data

A lo largo de este trabajo se presentarán evidencias de distintos procesos dinámicos actuales en dos centros volcánicos, el Auca Mahuída y Domuyo, considerados latentes y/o extintos por no presentar registros históricos de erupciones. Si bien cada centro tiene su propia historia con características únicas, ambos centros volcánicos se localizan sobre una extensa y anómala área de magmatismo en el retroarco de la Cordillera de los Andes, distanciados entre sí por 200 km y con edades menores a los 2 Ma. A través de diferentes metodologías geofísicas, geodésicas y morfométricas, se analizarán las actividades anómalas detectadas en estos sitios. El centro volcánico Auca Mahuída corresponde al volcán más austral de La Payenia, donde abundantes evidencias geofísicas y geoquímicas advierten acerca de una configuración tectónica compleja que involucra un desgarro de la losa subducida y un flujo astenosférico ascendente interpretado como una pluma en trabajos previos. Los efectos causados por el impacto de este flujo astenosférico en la región han sido foco de estudio en la primera parte de esta Tesis. Se ha caracterizado la corteza y el manto estratosférico identificando una anomalía de la ondulación del geoide que puede asociarse con la huella del flujo astenosférico. A partir de datos gravimétricos y magnetométricos, se han computado mapas regionales del espesor elástico, de las profundidades del Moho y de la isoterma de Curie. Los resultados son consistentes con el escenario descripto por diversos autores como una anomalía astenosférica impactando y alimentando el volcanismo del área y desviando hacia arriba tanto su estructura térmica como la estructura de densidades. A partir del magnetismo de la zona se ha detectado la presencia de una extensa anomalía circular ubicada al este del volcán Auca Mahuída, cuya fuente se ubica a los ∼17 km de profundidad y se superpone con altos gravimétricos. Además, esta anomalía magnética presenta una alta correlación espacial en superficie con la pluma interpretada en profundidad, permitiendo inferir que se trata de un cuerpo máfico y denso posiblemente asociado al mismo flujo astenosférico. Diversas ramificaciones de esta anomalía magnética son observadas en los niveles superiores conectándose con el campo basáltico del volcán Auca Mahuída. Inestabilidades en los cauces de los ríos principales que drenan el área junto con un domamiento topográfico resultan coincidentes con los máximos de esta anomalía magnética, posiblemente como consecuencia del emplazamiento de grandes cuerpos máficos en la corteza. La segunda parte de la Tesis se centra en el Complejo Volcánico Domuyo, ubicado entre el borde occidental de La Payenia y el arco volcánico con productos magmáticos ácidos que lo diferencia del magmatismo típico de La Payenia y del arco volcánico. Una intensa deformación del terreno fue detectada mediante la metodología DInSAR, a partir de la cual se pudo estimar una velocidad anual de deformación aproximada de 12.5 cm·años−1 para el período comprendido entre 2014-2018. A partir de los patrones de deformación detectados, un modelado inverso es realizado para estimar la geometría y profundidad de la fuente. Por otro lado, los datos gravimétricos terrestres revelan un mínimo gravimétrico coincidente con el patrón de deformación superficial. Esta anomalía gravimétrica es interpretada como la señal de la misma fuente de deformación. Un modelo tridimensional de densidades fue ajustado a la anomalía gravimétrica, restringiendo la profundidad y geometría del cuerpo fuente con los resultados obtenidos previamente. De esta forma, a partir de estos resultados se propone la existencia de un reservorio ubicado entre los 4-7 km de profundidad, con un volumen aproximado de 160-187 km3 y una geometría prismática alargada orientada NS. Finalmente, un cúmulo de sismos es observado en el borde oeste de la deformación, coincidente espacialmente con la actividad hidrotermal, neotectónica e inestabilidades en los cauces de ríos y arroyos del área.This work characterizes using geophysical, geodetic and morphometric methodologies dynamic processes taking place in two volcanic centers, Auca Mahuída and Domuyo, considered dormant and/or even extinct, with no historical records of eruptions. Although each volcanic center has its own history with unique characteristics, both centers are located over a broad and anomalous magmatism area on the backarc of the Southern Central Andes, with ages younger than 2 Ma and separeted by 200 km from each other. The Auca Mahuída volcanic center is located in the southernmost area of the volcanis province La Payenia, where strong geophysical and geochemical tools evidence a complex tectonic configuration that involves a tearing of the subducted Nazca slab and an upwelling astenospheric flux that has been interpreted as a plume in previous works. The effects caused by the impact of this asthenospheric flux in the region have been the focus of study in the first part of this thesis. The crust and lithospheric mantle have been characterized by identifying an anomaly of the geoid undulations, that can be associated with the upward footprint of the asthenospheric flux. From gravimetric and magnetometric data, regional maps of the elastic thickness, depth of the crust-mantle discontinuity and the Curie isotherm have been computed. The results are consistent with the scenario described by various authors as an asthenospheric anomaly impacting and fueling the volcanism of the area and deflecting its thermal and density structure. The magnetism of the area shows the presence of an extensive semicircular anomaly located eastward of the Auca Mahuída volcano, whose source is located at ∼17 km depth and overlaps with a gravimetric high. In addition, this magnetic anomaly presents a high spatial surface correlation with the plume interpreted in-depth. This correlation allows inferring that a mafic and dense body is present, possibly associated with the same asthenospheric flux. Several ramifications of this magnetic anomaly are observed in the upper levels connecting with the basaltic field of the Auca Mahuída volcano. Instabilities in the channels of the main rivers that drain the area along with a topographic swell are coincident with the maximum of this magnetic anomaly, possibly as a result of the emplacement of large mafic bodies in the crust. The second part of the thesis focuses on the Domuyo Volcanic Complex, located on the western edge of La Payenia, 60 km from the volcanic arc. An intense deformation of the terrain was detected from DInSAR methodology, from which it is possible to estimate an annual velocity of deformation of approximately 12.5 cm·yr−1, for the period between 2014-2018. From the deformation patterns detected, inverse modeling was performed to estimate the geometry and depth of this source. On the other hand, terrestrial gravimetric data reveals a negative contrast density anomaly coinciding with the surface deformation pattern. This gravimetric anomaly is interpreted as the signal of the same causal source of the deformation. A three-dimensional density model was adjusted to the gravimetric anomaly, restricting the depth and geometry of the body source with the results obtained previously. Based on the results obtained, the existence of a reservoir located between 4-7 km depth, with an approximate volume of 160-187 km3 and an elongated prismatic geometry NS oriented, is proposed. Finally, a cluster of earthquakes is observed at the western edge of the deformation zone, with a spatial coincidence with the hydrothermal and neotectonic activity of the area. In addition, from the morphometric analysis carried out in the drainage network of Cerro Domuyo, instabilities in river and stream channels are identified in this same area.Fil: Astort, Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Volcanic unrest at Nevados de Chillán (Southern Andean Volcanic Zone) from January 2019 to November 2020, imaged by DInSAR

The volcanic complex of Nevados de Chillan, ´ located in the Southern Volcanic Zone (SVZ) of the Andes, has been active for the past 640 ± 20 ka. Its volcanic activity includes dome forming eruptions, explosive events, and lava flows. The most recent eruption cycle started in January 2016. We employ DInSAR time-series from Sentinel-1 data to investigate the unrest episode from January 2019 to November 2020. Two distinct periods of unrest are recognized in the time series. The first period (from January to October 2019) coincides with explosive events, dome growth inside the active crater, and a decrease in seismic activity but does not present a significant deformation. The second period (October 2019 to November 2020) is characterized by a displacement towards the sensor’s line-of-sight of 100–120 mm. The observed surface deformation is compatible with an inflation source approximately 1.5 km south-southwest of the present active vent, at 5.5 ± 0.5 km depth from the surface, and with a volume change of 0.044 ± 0.014 km3 . The most likely explanation for the observed inflation of Nevados de Chillan is the intrusion of magma in a reservoir feeding the current eruption cycle.Fil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Boixart, Gregorio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Folguera, Andrés. Universidad de Buenos Aires; ArgentinaFil: Battaglia, Maurizio. Università di Roma; Italia. U.S. Geological Survey, Volcano Disaster Assistance Program; Estados Unido

Caracterización litológica de los depósitos asociados a la caldera Varvarco, Andes Centrales del Sur (36°30’S)

La fosa de Las Loicas ubicada entre los 35° y los 37°30?S se caracteriza por la presencia de calderas volcánicas asociadas al régimen extensional plioceno. Se describe como una cuenca de intra-arco extensional y orientación N-NE, que incluye al norte a la caldera Planchón-Peteroa y al sur, al volcán Tromen. Entre ellos se encuentra la caldera Varvarco (36°30?S) con una extensión de 28 por 15 km, lindante al oeste con la laguna Varvarco-Ocampo.En el sector oriental de la caldera, se reconoce una sucesión de flujos lávicos basáltico-andesíticos de 200 metros de espesor, en discordancia con domos riolíticos en los estratos medios a inferiores. La secuencia finaliza con una secuencia de 260 metros de espesor de lavas basáltico-andesíticas, brechas volcánicas y autobrechas.Bajo el microscopio, los basaltos andesíticos presentan una textura porfírica compuesta por fenocristales de plagioclasa (50%), olivina (20%), clinopiroxeno (15%), ortopiroxeno (10%) y minerales opacos (5%) en una pasta intergranular. En los niveles medios, se observa una disminución en el porcentaje de fenocristales y la presencia de vidrio en la pasta en textura intersertal. Por su parte, los domos corresponden a riolitas porfíricas, compuestas por feldespato potásico (65%), cuarzo (25%) y plagioclasa (10%). La pasta presenta un textura microgranosa y en sectores esferulítica.Los datos de campo y estudios preliminares en la caldera Varvarco indican que se trata de una secuencia bimodal desarrollada durante el colapso de la caldera. Su estrecha relación con la caldera Calabozos, ubicada inmediatamente al norte indicaría un origen similar para ambas secuencias. Estudios previos, relacionan el volcanismo bimodal plio-cuaternario de la región con un proceso de delaminación cortical producto del empinamiento de la losa durante el Plioceno. El abrupto cambio en el ángulo de subducción habría provocado el desarrollo de calderas y domos riolíticos asociados a flujos basálticos.Fil: Iannelli, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Litvak, Vanesa Dafne. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Hurley, Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Søager, Nina. Universidad de Copenhagen; DinamarcaFil: Folguera Telichevsky, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentina1° Congreso de la Asociación Latinoamericana de VolcanologíaAntofagastaChileAsociación Latinoamericana de Volcanologí

Mass-wasting deposits in the Domuyo Volcanic Center, northern Neuquén Andes (Argentina): An analysis of the controlling factors

A high-mobility mass movement deposit was identified along the Turbio river, which drains the north-facing hillslope of the Domuyo Volcano, in the northern Neuquén Andes. Multiple satellite images and aerial photograph images pre- and post-mass movement have been examined to study its general features and to narrow the time window of the event. Results suggest that, in 1997, a volume of approximately 0.8 × 106 m3 of debris slid nearly 10 km descending a vertical range of ~1400 m and covering a minimum area of 1.5 × 105 m2. The 1997 autumn-winter period was characterized by unusually heavy precipitation in the area (the largest value of precipitation registered in the last 30 years), which was related to a major El Niño Southern Oscillation event. We interpret the deposit as a debris flow event that would have emerged from a moraine whose loose sediments would have set into motion in a context of heavy rainfalls. Furthermore, in the vicinities of the Domuyo Volcano, there is a widespread occurrence of rock avalanches, mostly post-glacial in age, recognized and mapped in this work. Their distribution is coincident with recently published InSAR deformation patterns, which, together with seismic and geophysical data, may be indicating that the volcanic edifice has been subject to inflation processes for at least the last four years. Assuming that similar volcanic unrest episodes occurred in the last thousand years, we can speculate that a volcano-tectonic control could have played a role in the development of these rock avalanches. From there, this work shows that, in a deglacial landscape like the one that defines the Domuyo Volcano area, there are different elements that can act on slope instability. This information intends to be used proactively to advance in the hazard evaluation of these catastrophic processes in the northern Neuquén Andes, a zone with increasing agricultural and tourism activities.Fil: Hurley, Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Colavitto, Bruno. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan. Centro de Investigaciones de la Geosfera y Biosfera. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales. Centro de Investigaciones de la Geosfera y Biosfera; ArgentinaFil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Sagripanti, Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Rosselot, Eduardo Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Folguera, Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; Argentin

El volcanismo plio-cuaternario de la Caldera Varvarco en los Andes Centrales del Sur (36º30’S)

A partir del Plioceno superior los Andes Centrales del Sur estuvieron controlados por un régimen extensión al que llevo al desarrollo de un amplio volcanismo conformado por calderas volcánicas de colapso (Folguera et al. 2006, Miranda et al. 2006). Entre los 35° y 37°S, estas calderas se encuentran emplazadas en la denominada fosa de Las Loicas, la cual fue descripta como una cuenca volcano-tectónica de orientación N-NE y controlada por fallas extensionales (Folguera et al. 2006). Dentro de la misma se desarrollaron las calderas Bobadilla, Mary y Varvarco (Hildreth et al. 1999, Folguera et al. 2006). En particular, la caldera Varvarco (36°30’S), objeto de estudio, presenta una extensión de 28 por 15 km, lindante al oeste con la laguna Varvarco-Ocampo. El origen y desarrollo de la caldera Varvarco fue asociado con el desarrollo de otras calderas localizadas al norte, como las calderas Planchón-Azufre, la caldera Calabozos y el campo volcánico Puelche (Hildreth et al. 1984, 1991).La caldera Varvarco presenta un relleno predominantemente volcánico caracterizado por una sucesión de lavas porfíricas basálticas a andesíticas, con variable contenido de fenocristales de plagioclasa y minerales máficos. En forma subordinada, se intercalan niveles de tobas vítreas, vitrófiros, y sedimentitas de grano muy fino. Toda la sucesión muestra una disposición subhorizontal, que solo es interrumpida por la intrusión de domos riolíticos y, en menor medida, diques basálticos subverticales, deformando en el contacto a las secuencias de la roca de caja (Fig. 1). Petrográficamente, los basaltos andesíticos son de textura porfírica donde predominan los fenocristales de plagioclasa, mientras que los fenocristales de la fase máfica comprendentanto olivina, clinopiroxeno y ortopiroxeno, dependiendo de los distintos niveles de flujo. La pasta es mayormente intergranular, con algunas variedades intersertales dada la presencia de vidrio. Por su parte,los intrusivos riolíticos corresponden a lavas porfíricas con fenocristales de feldespato alcalino y cuarzo,y subordinada plagioclasa, en una pasta mayormente microgranosa, por sectores felsítica a esferulítica.La signatura química del volcanismo descripto también muestra un carácter bimodal. Las lavas basálticasa andesíticas presentan un contenido de SiO2 entre ~50,6 y 61,5 % y una sumatoria en álcalis (Na2O+K2O)entre ~5,1 y 7,4; mientras que las riolitas poseen un contenido de SiO2 de ~77% y de Na2O+K2O de ~8,7.En conjunto, clasifican como rocas intermedias a ácidas de composición subalcalina, con un marcado gapen el contenido de sílice entre ambos grupos. La relación FeO/MgO indica una composición toleítica a calcoalcalina,mientras que los valores de La/Ta (~24,5-68,7) y Ba/La (~12,7-18,23) muestran una impronta de fluidos provenientes de la losa.Por otro lado, los datos isotópicos de Sr, Nd y Pb indicarían la participación de fuentes mantélicas empobrecidas en la génesis de este magmatismo: en el caso de las lavas basálticas a andesíticas muestran relaciones 87Sr/86Sr = ~0,7041 y 143Nd/144Nd = 0,5127; en el caso de las riolitas, el rasgo contrastante implicaría una mayor participación de componentes corticales, ya que muestran un valor promedio de 87Sr/86Srde 0,7055.Según las características expuestas, el volcanismo de Varvarco muestra un carácter bimodal, controlado regionalmente por estructuras extensionales. En este sentido, su génesis como caldera tendría una relación estrecha con las calderas que se desarrollaron alrededor de estas latitudes (35°-37°), como resultado delr e-empinamiento de la losa en subducción para el plio-pleistoceno, provocando el emplazamiento de unmagmatismo bimodal, vinculado a un proceso de delaminación (Hildreth et al. 1999, Kay et al. 2006, Ramosy Folguera 2011, Ramos et al. 2014). Sin embargo, teniendo en cuenta el limitado volumen de las secuencias y el predominio de facies lávicas basalto-andesíticas respectos de facies más ácidas, se propone una génesis asociada a un fuerte control estructural generando efusiones fisurales de características bimodales.Fil: Iannelli, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Medina Gallo, Nicolás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Geología; ArgentinaFil: Traun, Marie. Universidad de Copenhagen; DinamarcaFil: Astort, Ana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Hurley, Maria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Litvak, Vanesa Dafne. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaFil: Soager, Nina. Universidad de Copenhagen; DinamarcaFil: Folguera Telichevsky, Andres. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber". Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Estudios Andinos "Don Pablo Groeber"; ArgentinaXXI Congreso Geológico ArgentinoPuerto MadrynArgentinaAsociación Geológica Argentin

Understanding the drivers of volcano deformation through geodetic model verification and validation

International audienceVolcano geodesy often involves the use of models to explain observed surface deformation. A variety of forward models are used, from analytical point sources to numerical simulations that consider complex magma system geometries, topography, and material properties. Various inversion methods can then be used to relate observed volcano data to models. Ideally, forward models should be verified through intercomparison, to check for implementation errors and quantify the error induced by any approximations used. Additionally, forward models and inversion methods should be validated through tests with synthetic and/or real data, to determine their ability to match data and estimate parameter values within uncertainty. However, to date there have not been comprehensive verification and validation efforts in volcano geodesy. Here, we report on the first phase of the Drivers of Volcano Deformation (DVD) exercises, which were designed to build community involvement through web-based exercises involving calculations of static elastic displacement around pressurized magma reservoirs. The forward model exercises begin with a spherical reservoir in a homogeneous half space, then introduce topography, heterogeneous elastic properties, and spheroidal geometries. The inversion exercises provide synthetic noisy surface displacement data for a spherical reservoir in a homogeneous half space and assess consistency in estimates of reservoir location and volume/pressure change. There is variability in the results from both forward modeling and inversions, which highlights the strengths and limitations of different forward models, as well as the importance of inversion method choice and uncertainty quantification. This first phase of the DVD exercises serves as a community resource and will facilitate further efforts to develop standards of reproducibility

Understanding the drivers of volcano deformation through geodetic model verification and validation

International audienceVolcano geodesy often involves the use of models to explain observed surface deformation. A variety of forward models are used, from analytical point sources to numerical simulations that consider complex magma system geometries, topography, and material properties. Various inversion methods can then be used to relate observed volcano data to models. Ideally, forward models should be verified through intercomparison, to check for implementation errors and quantify the error induced by any approximations used. Additionally, forward models and inversion methods should be validated through tests with synthetic and/or real data, to determine their ability to match data and estimate parameter values within uncertainty. However, to date there have not been comprehensive verification and validation efforts in volcano geodesy. Here, we report on the first phase of the Drivers of Volcano Deformation (DVD) exercises, which were designed to build community involvement through web-based exercises involving calculations of static elastic displacement around pressurized magma reservoirs. The forward model exercises begin with a spherical reservoir in a homogeneous half space, then introduce topography, heterogeneous elastic properties, and spheroidal geometries. The inversion exercises provide synthetic noisy surface displacement data for a spherical reservoir in a homogeneous half space and assess consistency in estimates of reservoir location and volume/pressure change. There is variability in the results from both forward modeling and inversions, which highlights the strengths and limitations of different forward models, as well as the importance of inversion method choice and uncertainty quantification. This first phase of the DVD exercises serves as a community resource and will facilitate further efforts to develop standards of reproducibility

Understanding the drivers of volcano deformation through geodetic model verification and validation

International audienceVolcano geodesy often involves the use of models to explain observed surface deformation. A variety of forward models are used, from analytical point sources to numerical simulations that consider complex magma system geometries, topography, and material properties. Various inversion methods can then be used to relate observed volcano data to models. Ideally, forward models should be verified through intercomparison, to check for implementation errors and quantify the error induced by any approximations used. Additionally, forward models and inversion methods should be validated through tests with synthetic and/or real data, to determine their ability to match data and estimate parameter values within uncertainty. However, to date there have not been comprehensive verification and validation efforts in volcano geodesy. Here, we report on the first phase of the Drivers of Volcano Deformation (DVD) exercises, which were designed to build community involvement through web-based exercises involving calculations of static elastic displacement around pressurized magma reservoirs. The forward model exercises begin with a spherical reservoir in a homogeneous half space, then introduce topography, heterogeneous elastic properties, and spheroidal geometries. The inversion exercises provide synthetic noisy surface displacement data for a spherical reservoir in a homogeneous half space and assess consistency in estimates of reservoir location and volume/pressure change. There is variability in the results from both forward modeling and inversions, which highlights the strengths and limitations of different forward models, as well as the importance of inversion method choice and uncertainty quantification. This first phase of the DVD exercises serves as a community resource and will facilitate further efforts to develop standards of reproducibility