Placeringen av liten volym (mindre än 0, 1 km ³ ) pyroklastisk flöde styrs starkt av topografi, enligt en ny studie av forskare vid Institutet för geovetenskaper Jaume Almera från det spanska nationella forskningsrådet (ICTJA-CSIC) och universitetet i Barcelona. Uppsatsen har publicerats i tidskriften Sedimentologi .

Arbetet fokuserade på studiet och karaktäriseringen av Arico ignimbriten, ligger i de södra sluttningarna av vulkankomplexet Las Cañadas (Teneriffa, Kanarieöarna). Dessa klippformationer uppstod genom deponeringen av en 670, 000 år gammalt pyroklastiskt flöde.

Guajara var utsläppszonen för detta moln, som bestod av en blandning av heta gaser, vulkanisk aska och stenfragment. Molnet visade snabba nedåtgående rörelser, och avsattes slutligen i dalarna i öns södra zon, bildar de studerade ignimbriterna.

"Det är välkänt att pyroklastiska flöden är täthetsströmmar som styrs av gravitationen och därför tenderar de att strömma genom dalar eller försänkta topografiska zoner, " förklarar Joan Martí, forskare vid ICTJA-CSIC och första författare till studien. "Nu, vi har kunnat visa att förutom sluttningen, placeringen av små pyroklastiska flöden styrs av formen på kanalen genom vilken de strömmar. Berggrundens morfologi, hinder, plötsliga lutningsvariationer eller förändringar i kanalbredden är några av de topografiska drivkrafterna som påverkar placeringen och avsättningen av dessa typer av pyroklastiska flöden."

Att göra detta, laget genomförde fältarbete i Barranco de los Ovejeros där de hittade och beskrev sammanlagt 57 utslag. I denna dal, ignimbritavlagringarna är väl exponerade. Forskare studerade litologin, stratigrafi och de sedimentologiska egenskaperna hos ignimbrithällarna. De mätte också lutningen på den tidigare marken, djup och bredd på kanalerna som styrde transporten och den slutliga placeringen av flödet. Forskare tog också 41 prover för att genomföra en paleomagnetisk studie för att uppskatta placeringstemperaturen för Arico ignimbriten.

Enligt Joan Martí, trots sin ålder, Arico ignimbrites är en "välbevarad och exponerad fyndighet som tillät oss att rekonstruera paleotopografin med precision. Därför, vi kunde observera hur de litologiska, stratigrafiska och sedimentära egenskaper hos ignimbritavlagringarna varierar beroende på förändringarna av dalens form där de slutligen placerades."

Med alla fältdata, forskare kunde utveckla en teoretisk modell som förklarar de kritiska mekanismerna från vilka topografin styrde placeringen av flödet.

"Förutom de vanliga parametrarna som definierar flödesregimen för denna typ av vulkaniskt materialström, vår modell inkluderar konturförhållandena som åläggs av en viss topografi som gör det möjligt att fastställa hur flödesförhållandena varierar tillsammans med dess placering, " konstaterar Joan Martí.

Enligt författarna, denna nya modell är "av allmän tillämplighet och kommer att hjälpa till att förklara andra avlagringar med liknande egenskaper."

Forskarna beskriver i sin studie de olika egenskaperna hos Arico ignimbrites längs 7 observationspunkter. Tidningen konstaterar att i områdena närmast utsläppscentralen, det pyroklastiska flödet kanaliserades effektivt av de befintliga dalarna som fungerade som effektiva ledningar. I dessa områden, ignimbriten motsvarar en homogen måttligt svetsad avlagring.

Studien rapporterar också att i de mellanliggande zonerna, signifikanta förändringar inträffade i sluttningens sluttning, och här, även om det fortfarande kanaliseras, flödet påverkades av hydrauliska hopp, som styrde hur det placerades. I detta område, två olika sedimentära enheter kan tydligt ses i ignimbriten:den nedre enheten är orange, och den övre enheten är grå.

Till sist, i de distala områdena nära dagens kust, där lutningen är mycket svag eller noll och utan en kanalavlastning som framkallade en radiell spridning och snabb avgasning av flödet, endast den övre enheten kan hittas.

Forskarna säger att detta arbete möjliggör en bättre förståelse av placeringsmekanismerna för ignimbriter och att förbättra bedömningen av vulkanisk fara. "Denna studie öppnar dörren för att förutsäga flödesregimen för de små pyroklastiska flödena så länge vi känner till den tidigare topografin."

Dario Pedrazzi och Domenico Doronzo, båda forskarna vid ICTJA-CSIC, och Ferran Colombo, från fakulteten för geovetenskaper vid universitetet i Barcelona, är de andra författarna till denna nya studie.