La Ignimbrita Pucón (3.6 ka BP, 3.3 km3, 1.8 km3 DRE) es una secuencia complicada y bien preservada de depósitos de corrientes de densidad piroclástica en su mayoría, de composición juvenil basáltico-andesítica (54-56% SiO2), emitida por la mayor erupción Holocena del Volcán Villarrica (Chile). Trabajo de terreno, junto con la determinación de parámetros físicos y químicos (tamaño y conteo de granos, medidas de densidad, análisis textural, estimaciones de contenido de microlitos, dataciones 14C, análisis de elementos mayores y en trazas por roca total, y análisis de elementos mayores, S, Cl and F del vidrio de la matriz), nos permitieron reconstruir la arquitectura de facies del depósito y entender la dinámica de la erupción. Previo a la erupción Pucón, lavas y/o domos basáltico-andesíticos a riolíticos, subglaciales y de edad desconocida, estaban presentes cerca o en la cumbre. Fueron fragmentados al comienzo de la erupción Pucón, proporcionando abundantes clastos densos con disyunción prismática y esquirlas de ceniza densa a la Ignimbrita Pucón. Luego de un período de reposo máximo ~400 años, la erupción Pucón comenzó con una caída estromboliana o subpliniana violenta (0.1 km3 de magma, VEI=3-4) la cual evolucionó rápidamente hacia un peligroso mecanismo generador de ignimbrita (P1). Múltiples flujos piroclásticos (20% del volumen total) cubrieron ~180 km2 de los flancos oeste y norte del volcán hasta 15 km de la cima actual. Una pequeña oleada de base fue seguida por cerca de diez fuertes explosiones vulcanianas. Una profundización progresiva del nivel de fragmentación acompañó P1. Flujos piroclásticos ricos en líticos fueron principalmente confinados a los valles con oleadas subordinadas, y seguidos por la emisión en rápida sucesión (pipas de desgasificación atraviesan los contactos) de al menos ocho flujos piroclásticos altamente concentrados y en su mayoría ricos en material juvenil. Durante una pausa en la actividad eruptiva (¿varias semanas a meses?), los depósitos de P1 se enfriaron bajo la temperatura necesaria para la carbonización de la madera (~200°C) y el reservorio fue recargado por un nuevo pulso de magma más básico. Erosión y ensanchamiento del conducto en áreas diferentes y más extensas que durante la fase P1, proporcionaron a los flujos piroclásticos de P2, una nueva asociación de fragmentos de lava basálticoandesíticos a riolíticos. Durante la segunda fase P2 (¿unos pocos días?), voluminosos flujos piroclásticos y oleadas menores fueron depositados alrededor de todo el volcán (80% del volumen total), cubriendo ~530 km2 hasta 21 km de la cima actual. Este incremento en la intensidad eruptiva estuvo caracterizado por la abrupta aparición de abundantes granitoides del basamento como clastos libres y como inclusiones en las escorias (inclusiones de granitoides parcialmente fundidos con vesículas, pero también variedades angulosas de granitoides no fundidos). Esto sugiere que rápidamente después del comienzo de esta fase, una alta velocidad de descarga de magma hizo bajar el nivel de fragmentación dentro del basamento de granitoides, probablemente acompañado por la fase culminante de colapso caldérico y hundimiento del techo de granitoides dentro del reservorio de magma. La parte turbulenta frontal de estos flujos, de tipo onda expansiva, fue seguida por al menos tres flujos piroclásticos de alta energía emitidos en sucesión rápida, formando espesos rellenos en los valles y un registro completo en los interfluvios. Los flujos inestables de concentración alta a intermedia (estratificación difusa y enormes marcas de fondo), cizallaron y sobreescurrieron los estratos subyacentes, formando discordancias angulares. Entonces, flujos piroclásticos negros ricos en juveniles, emitidos al sureste del volcán, fueron rápidamente seguidos por al menos dos oleadas ricas en líticos (pipas de desgasificación atraviesan el contacto). Estas se distribuyeron alrededor de todo el volcán con una importante depositación en los interfluvios. Durante la fase final declinante, tres flujos piroclásticos fueron emitidos hacia el flanco norte e inmediatamente inundados por varias olas de lahares. Un nuevo ciclo de erupciones estrombolianas vigorosas a subplinianas y explosiones freáticas/freatomagmáticas, comenzó luego de pocas temporadas de lluvia después de la descarga del último flujo piroclástico de la erupción Pucón. El magma de Pucón fue probablemente lo suficientemente rico en volátiles en profundidad como para exsolver e impulsar fragmentación magmática. Desgasificación de baja presión y rápida cristalización de microlitos podrían explicar los clastos densos, más que enfriamiento instantáneo por agua externa, la cual a su vez pudo jugar un rol en pulverizar abundante roca de los márgenes del conducto progresivamente ensanchándolo. Este efecto pudo haber sido mayor al comienzo de P1 y P2, y luego decrecer, debido al derretimiento progresivo del glaciar. A pesar de ser poco frecuente a escala humana, de ocurrir hoy, una erupción del tamaño de Pucón (IEV=5) amenazaría ~15,000-40,000 personas directamente por corrientes de densidad piroclástica e incluso más por lahares y caídas de ceniza asociados. La evolución de la erupción Pucón muestra que un violento episodio de tipo ignimbrítico (P2), de corta duración pero gran magnitud, catastrófico a escala regional, puede ocurrir después de una pausa de varias semanas a meses, luego de un período de importante actividad piroclástica (P1). En el caso de la erupción Pucón, esta pausa marcó una fase de ajuste en los conductos en profundidad más que el fin de la erupción, lo cual debiera considerarse durante el monitoreo de un evento similar hoy. / The Pucón Ignimbrite (3.6 ka BP, 3.3 km3, 1.8 km3 DRE) is a well preserved and complicated sequence of mostly pyroclastic current deposits with basaltic andesitic juvenile composition (54-56% SiO2) emitted by the largest Holocene eruption of Villarrica Volcano (Chile). Fieldwork, together with the determination of physical and chemical parameters (grain-size, counting, density measurements, textural analysis, microlite content estimations, radiocarbon dating, whole-rock major and trace element analyses, and matrix glass composition of major elements and S, Cl and F), allowed to reconstruct the facies architecture of the deposit and to understand the dynamics of the eruption. Prior to the Pucón eruption, the volcano summit was covered by an extensive ice cap and subglacial basaltic-andesitic to rhyolitic lava domes and/or flows of unknown age were present near or at the summit. They were fragmented at the onset of the Pucón eruption generating abundant dense prismatically-jointed clasts and dense ash shards that were incorporated by the subsequent Pucón products. Following a maximum repose period of ~400 years, the Pucón eruption started with a violent strombolian or subplinian fallout (0.1 km3 of magma, VEI=3-4) which rapidly evolved towards a hazardous ignimbrite-forming mechanism (P1). Multiple pyroclastic flows (20% of the total volume) covered ~180 km2 of the western and northern flanks of the volcano up to 15 km from the present-day summit. A small base surge was then followed by about ten powerful vulcanian explosions. A progressive deepening of the fragmentation level accompanied P1. Lithic-rich pyroclastic flows were mostly valleyconfined with subordinate surges and followed by the emission in rapid succession (degassing pipes traverse the contacts) of at least eight highly-concentrated mostly juvenile-rich pyroclastic flows. During a pause in eruptive activity (several weeks to months?) the P1 deposits cooled below the temperature necessary for charcoalization of wood (~200°C) and reservoir replenishment by a more basic magma batch occurred. Vent erosion and widening in different and more extensive areas than during P1 phase, provided the P2 flows of a new assemblage of basaltic-andesitic to rhyolitic lava fragments. During the second phase (P2, less than a few days?) voluminous pyroclastic flows and minor surges were deposited all around the volcano (80% of the total volume), covering ~530 km2 up to 21 km from the present-day summit. This increase in the eruptive intensity is characterised by the abrupt appeareance of a significant proportion of basement granitoids as free clasts and inclusions in scoria (vesicle-bearing and partially-melted granitoid inclusions, but also angular, non-melted ones), suggesting that very rapidly after the start of this phase, a high magma discharge rate caused the fragmentation level to fall within the granitoid basement, probably accompanied by the climactic phase of caldera collapse and stoping of granitoid roof material into a magma reservoir. The turbulent, blast-like leading edge of these flows was followed by three or more high-energy pyroclastic flows followed in rapid succession, forming thick valley ponds and a complete interfluve record. The unsteady flows of high- to intermediate-concentration (diffuse stratification and huge bed forms) formed angular unconformities, shearing and thrusting the underlying strata. Then, black juvenile-rich pyroclastic flows to the southeast of the volcano were rapidly followed by at least two lithic-rich surges (degassing pipes traverse the contact) distributed all around the volcano with important slope deposition. During a final waning phase, three lithic-rich pyroclastic flows were emitted on the northern flank, immediately inundated by several lahar waves. A new cycle of vigorous strombolian to subplinian eruptions and phreatic/phreatomagmatic explosions started no more than a few rain seasons after the discharge of the final pyroclastic flow. Pucón magma was probably sufficiently rich in volatiles at depth to exsolve and drive magmatic fragmentation. Low-pressure degassing and rapid microlite crystallization could explain the dense clasts, rather than quenching by external water which may have played a role in pulverizing abundant rock from the conduit margins progressively widening the conduit. This effect could have been the greatest early on P1 and P2, and then decreased because most of the summit glacier and snow had then melted. Even infrequent on a human timescale, if a Pucón-sized eruption (VEI=5) occurred today, approximately 15,000-40,000 people would be directly threatened by pyroclastic currents and even more by associated lahars and ash falls. The evolution of the Pucón eruption shows that a violent ignimbritetype episode (P2), of short duration but large magnitude, catastrophic on a regional scale, can occur after a pause of several weeks to months following a period of already important pyroclastic activity (P1). This pause marked an adjustment phase of the plumbing system, rather than the end of the eruption, as could be assumed during monitoring of a similar event today.

Geólogo / El Complejo Volcánico Lonquimay (CVL; 38°22 S y 71°35 W), ubicado en los Andes del sur de Chile, Región de la Araucanía, es un complejo volcánico edificado principalmente durante el Holoceno. Sus productos eruptivos son de composición principalmente andesítico-basáltica y han sido generados tanto efusiva como explosivamente. En las unidad de depósitos piroclásticos del CVL existen tres depósitos de tefra que se formaron entre los 4.800 y 3.100 años AP y se han denominado, de más antiguo a más nuevo, depósito piroclástico de caída La Negra (DCLN), Pewenkura (DCPK) y Manto Amarillo (DCMA). El DCLN está formado principalmente por escorias negras de superficie rugosa y presenta hasta dos intercalaciones de ceniza fina de unos 3 cm en promedio en las facies proximales. El DCPK está formado por pómez de color rosado grisáceo de vesículas grandes, del orden de centímetros, y presenta un nivel basal discontinuo de grandes bombas pumíceas de hasta 20 cm de diámetro. El DCMA está formado por pómez de color amarillo crema y presenta un espesor típicamente entre los 16 - 20 cm. Los tres depósitos estudiados están depositados hacia el E del centro eruptivo donde hoy se encuentra el pueblo de Lonquimay, lo cual implica un riesgo para la comunidad ante futuras erupciones. La altura máxima de sus columnas eruptivas están entre los 19 y 23 km y sus volúmenes van desde los 0,1 a los 0,3 km3 como mínimo. Las erupciones asociadas a los depósitos estudiados han sido clasificadas como moderadas a grandes, de características subplinianas a plinianas y con IEV s de 4. Las erupciones fueron de origen magmático y evidencias de mezcla de magmas en el DCPK sugieren que éste podría haber sido un proceso desencadenados de las erupciones.

Geólogo / En el presente trabajo se evalúan y zonifican los peligros volcánicos del volcán Tacora. La investigación indica que el volcán Tacora tiene una historia eruptiva explosiva más reciente a la documentada, pues se encontró un depósito de flujo piroclástico estimado en edad menor a 20 ka. No se encontraron depósitos de caída piroclástica, por lo tanto, en la actualidad, presenta una baja probabilidad de tener una erupción explosiva de gran magnitud (VEI > 4). Para realizar la zonificación del peligro volcánico se modelaron los eventos volcánicos que se considera pueden causar mayor daño: lahares, flujos de densidad piroclástica, avalanchas volcánicas y caída de piroclastos, sobre la base de datos estadísticos globales y con diferentes metodologías apropiadas para cada caso. Para la modelación de flujos piroclásticos y avalanchas volcánicas se utilizó el método del cono de energía implementado a través del modelo computacional LAHARZ. Para modelar la caída piroclástica se utilizó el modelo Tephra2, al que se ingresaron datos de viento extraídos del National Oceanic and Atmospheric Administration (Re-análisis del NOAA), además de estimaciones de masa emitida en dos escenarios eruptivos y datos topográficos. La modelación de lahares señala que ante la eventual ocurrencia de este proceso volcánico y debido a la topografía del sector, las zonas que revisten mayor peligro se encuentran ubicadas hacia el NE y W del volcán, asociadas a las estaciones de mayor acumulación de nieve (invierno y verano). Según los resultados obtenidos, de producirse un evento explosivo, las zonas impactadas por los flujos piroclásticos y avalanchas volcánicas cubrirían un radio aproximado de 12 km siendo el sector N-NW el menos afectado, protegido por altos topográficos. La caída de piroclastos, dependiente de la dirección y velocidad del viento, afectaría mayoritariamente el sector Este del volcán en invierno, en otoño y en primavera, aunque no de forma tan clara en las dos últimas estaciones. En verano la caída de piroclastos podría afectar en todas las direcciones. Ante la instalación de una planta geotérmica se recomienda monitoreo de microsismicidad y de gases en fumarolas, levantar protecciones y construir canales para el desvío de posibles lahares.

El cálculo de la trayectoria de partículas en la atmósfera es una actividad abordada desde hace mucho tiempo, tomando en cuenta un enfoque clásico del uso de los computadores, en el cual se utilizan sus recursos como Procesador Central (CPU) y Memoria RAM. Este enfoque, que ha servido para alcanzar los logros actuales, con predicciones bastante acertadas, aún adolece de problemas claves y en cierta medida irresolubles, que se ven acentuados cuando los procesos se hacen más complejos, ya sea incorporando muchas partículas, o tomando en cuenta modelos de desplazamiento más realistas. El presente trabajo aborda un enfoque totalmente nuevo, el cual hace uso de una componente física de los computadores llamada “Tarjeta Gráfica”, la cual cuenta con su propia unidad de procesamiento gráfico llamada GPU por sus siglas en inglés. Esta componente, gracias a su gran cantidad de núcleos, ofrece la posibilidad de realizar paralelamente entre sí todos, o una parte de los cálculos que le son asignados, de una manera mucho más potente que lo conseguido en la actualidad al hacer uso solamente de CPU. Este problema es abordado mediante la implementación de un programa en dos versiones: una para funcionar exclusivamente en CPU y la otra para hacer uso de GPU en los cálculos. De esta manera se puede contar con un método directo para comparar el desempeño de estos dos enfoques, contrastarlos entre sí, y deducir los casos en que uno supera al otro. El principal insumo en la comparación de estos cálculos es la información del pronóstico del viento. El programa fue aplicado a una situación real: la erupción del Volcán Chaitén, para un día cuyos datos se poseían de antemano. Los resultados obtenidos fueron graficados y comparados con una imagen satelital correspondiente al mismo día simulado, siendo posible comprobar la alta similitud entre ellas. El tiempo de cálculo empleado por la versión que funciona en GPU supera en algunos casos en más de doscientas veces lo que tarda su contraparte CPU, sin afectar en gran medida la exactitud de los cálculos. Esto permite comprobar efectivamente que las GPU superan ampliamente el desempeño de las CPU, cuando el problema abordado es altamente paralelizable. Este es un tema que no está en absoluto cerrado, por cuanto son muchos los caminos donde seguir explorando las ventajas y desventajas del uso de GPU para estos cálculos. Por ejemplo se puede ver cómo funcionan las GPU incorporando procesos físicos más complejos para el cálculo de los desplazamientos de las partículas, o se puede considerar algunas propiedades físicas de estas partículas, como lo es la masa por ejemplo.

De los estudios realizados en la Región de Magallanes a fin de comprender la historia evolutiva de la Cuenca de Magallanes o Austral, los más importantes son aquellos relacionados con la Formación Springhill y los depósitos de la Cuenca Terciaria, es decir, aquellos que abarcan desde el Cretácico Inferior al tiempo actual por tratarse de las fuentes más grandes de petróleo y gas del país. Sin embargo, el conocimiento de la fase extensiva que tuvo lugar entre el Triásico Superior y el Jurásico Superior aún carece de equivalente desarrollo. Durante esta etapa, se origina el rift Jurásico con fallamiento principal que actualmente se dispone en dirección NW - NNW y el volcanismo sintectónico asociado por anatexia cortical. Como efecto de la deformación inducida por el desplazamiento de fallas normales se desarrollaron reservorios naturalmente fracturados en rocas piroclásticas y lavas de composición riolíticas (Formación Tobífera). En este trabajo se construyeron dos secciones estructurales que han permitido un mayor entendimiento de la evolución de la cuenca para este período y área particular, ambos ubicados en el bloque Norte de la Isla de Tierra del Fuego. Así, mediante la transformación de estas líneas sísmicas a profundidad, asociando tanto datos de tiempo sísmico, velocidades y datos de pozos, sumado a su posterior interpolación con ayuda del software Geoframev4.2 de SchlumbergerGeoQuest, se procedió a la construcción y posterior restauración de las secciones mencionadas mediante el software 2DMove de Midland Valley. Resultado de esto se calculó una extensión durante el Jurásico Medio y Superior para el Perfil Regional 8 que corresponde a 14,47 km y 11,16 km para el Perfil Regional 5 que corresponden a un 14,45% y 11,516% respectivamente de estiramiento. Se estima que al menos 50% de esta extensión se daría en un período bastante acotado de tiempo entre el Batoniano y Caloviano, lapsus en el cual se depositarían la gran mayoría del material asociado a volcanismo explosivo que comprende la Formación Tobífera.