Autora: Olaya Dorado Garcia (GEO3BCN-CSIC)
Supervisora: Adelina Geyer (GEO3BCN-CSIC)
Tutura: Meritxel Aullinas (Universitat de Barcelona)
Información de la defensa
- 19 de diciembre, 2024 | 11.00 h
- Facultad de Biologia de la Universidad de Barcelona
Resumen
La isla volcánica de Tenerife (Islas Canarias, España), la isla más grande y poblada del archipiélago canario, alberga en su zona central el complejo volcánico activo Teide-Pico Viejo (T-PV), con una elevada capacidad explosiva. La actividad volcánica de este complejo central, junto con la actividad fundamentalmente efusiva de los dos rifts de la isla (Santiago y La Dorsal) presenta un importante riesgo para la población de la isla. Las erupciones en Tenerife son poco frecuentes, con períodos de recurrencia estimados de unos 100 años para las erupciones efusivas de los rifts, y de unos 1000 años para las erupciones fonolíticas del complejo central, por lo que el estudio de erupciones pasadas es vital para entender el funcionamiento de la actividad volcánica de la isla. El estudio de los productos de estas erupciones mediante petrología y geoquímica, junto con los datos obtenidos mediante geofísica, puede ayudarnos a entender la estructura interna del sistema magmático, así como los procesos pre-eruptivos que condicionan la evolución de los magmas y la dinámica eruptiva de las erupciones.
De los numerosos estudios realizados en la isla de Tenerife, son escasos aquellos centrados en estudiar el sistema magmático de T-PV en su conjunto. Además, los pocos que existen se encuentran desactualizados con respecto a los nuevos avances en el campo de la vulcanología. Por ello, el objetivo de esta Tesis es mejorar el conocimiento del sistema magmático activo de Tenerife, ayudando a consolidar el conocimiento previo y contribuir con nuevos avances en el estudio de la historia volcánica, condiciones pre-eruptivas y procesos magmáticos ocurridos en la isla tras el último colapso de caldera (<180 ka). Se ha prestado especial atención a las erupciones fonolíticas, no solo por ser las que presentan un mayor potencial explosivo, sino porque son las que muestran una mayor variedad composicional. Se pretende, además, investigar si existen o no diferencias significativas entre las erupciones fonolíticas centrales (procedentes del Teide) y las de los domos laterales que puedan explicar la supuesta diferencia entre la dinámica eruptiva entre ambos (efusiva y explosiva, respectivamente).
Para realizar este trabajo, en primer lugar, se han revisado tanto los estudios geofísicos realizados en Tenerife como los de petrología y geoquímica sobre el complejo T-PV y los dos rifts activos de la isla. El objetivo principal era unificar todo el conocimiento previo dentro de un marco común, permitiendo de esta forma identificar posibles lagunas de conocimiento. El resultado de ambas revisiones se ha recogido en dos bases de datos: i) una de observaciones e interpretaciones geofísicas, que ha permitido sintetizar toda la información en una serie de cortes geológicos que muestran la estructura interna de Tenerife; y ii) una segunda base de datos geoquímica de roca total del complejo T-PV y los dos rifts activos (GeoTeRi). Esta base de datos contiene información sobre 561 muestras de roca, 540 análisis de elementos mayores, 517 de elementos traza y 172 análisis isotópicos, así como 60 dataciones. La recopilación de estos datos junto con una revisión de las cartografías publicadas ha permitido, además, hacer una revisión de la estratigrafía volcánica del complejo volcánico T-PV.
En segundo lugar, se ha realizado un nuevo muestreo de productos (lavas y piroclastos de diversos tipos) de las erupciones del complejo central T-PV que afloran dentro de la Caldera de Las Cañadas y de algunas erupciones del rift de Santiago proximales al complejo central. Se ha obtenido información geoquímica de roca total para todas estas muestras, complementando así los datos recogidos en la base de datos GeoTeRi. Se añade, además, la realización de análisis de química mineral en algunas de ellas. Esto ha permitido llevar a cabo una caracterización general de la petrología y geoquímica de las erupciones recientes del complejo central, además de identificar los diferentes grupos composicionales observables dentro de la serie magmática. Posteriormente, se han realizado estudios detallados sobre algunas de estas muestras, con el objetivo de calcular las condiciones pre-eruptivas e identificar procesos pre-eruptivos. Los hallazgos más relevantes obtenidos mediante el estudio de estas nuevas muestras consisten en: 1) la identificación de varios niveles de pumitas potencialmente relacionados con erupciones del Teide, indicando una mayor capacidad explosiva de la que se pensaba; ii) el cálculo de las condiciones pre-eruptivas tanto de la fase explosiva como de la fase efusiva de la erupción de Pico Cabras, en la que se ha encontrado que los cambios en la dinámica eruptiva estaban relacionados con diferencias en la temperatura y la cantidad de volátiles en una cámara magmática zonada emplazada a 1 ± 0.5 kbar; y iii) la identificación de diversos procesos que explican parte de la variabilidad composicional hallada en las erupciones de T-PV, entre los que se encuentran procesos de “self-mixing”, mezcla de magmas, fusión y recristalización de “crystal mush” ricos en feldespato y la removilización y asimilación de la fusión parcial de estos últimos. Parte de estas conclusiones han sido obtenidas gracias a la comparación con un modelo de predicción de coeficientes de distribución de varios elementos traza en feldespatos, lo que permite la identificación de poblaciones de xenocristales, metodología aplicable a otros sistemas volcánicos de composición alcalina.
La interpretación conjunta de estos nuevos hallazgos junto con la información que ya se tenía del sistema volcánico ha permitido identificar que las zonas someras de acumulación de magmas fonolíticos son altamente complejas, y que el sistema magmático activo en Tenerife presenta las características típicas de un sistema magmático transcortical, con la existencia de “mush” activos ricos en cristales entre los que se encuentran las zonas de acumulación de magma. Además, la comparación geoquímica entre todas las muestras analizadas ha permitido observar que no existen diferencias petrológicas y geoquímicas significativas entre las erupciones del Teide y los domos, indicando que los procesos magmáticos que generan los diferentes grupos composicionales no se correlacionan con la zona de emisión. Es lógico pensar, por tanto, que las condiciones pre-eruptivas de estas erupciones composicionalmente similares sean también semejantes entre ellas. Esta observación desafía la hipótesis previa, que atribuía la diferencia en la dinámica eruptiva a una variación en la profundidad de almacenamiento entre las erupciones del Teide y las de los domos. Nuestra nueva hipótesis, además, es confirmada por la identificación de depósitos de pumitas del Teide. Estos hallazgos tienen gran relevancia a la hora de evaluar la peligrosidad volcánica en Tenerife, ya que, hasta la presente Tesis, el potencial explosivo del Teide había sido subestimado, y subraya la necesidad de realizar más estudios que identifiquen los depósitos explosivos recientes del complejo T-PV.