De plaatsing van klein volume (minder dan 0, 1km ³ ) pyroclastische stroom wordt sterk gecontroleerd door topografie, volgens een nieuwe studie door onderzoekers van het Instituut voor Aardwetenschappen Jaume Almera van de Spaanse Nationale Onderzoeksraad (ICTJA-CSIC) en de Universiteit van Barcelona. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift sedimentologie .

Het werk concentreerde zich op de studie en karakterisering van de Arico ignimbrite, gelegen op de zuidelijke hellingen van het vulkanische complex Las Cañadas (Tenerife, Canarische eilanden). Deze rotsformaties zijn ontstaan ​​door de afzetting van een 670, 000 jaar oude pyroclastische stroom.

Guajara was de emissiezone van deze wolk, die bestond uit een mengsel van hete gassen, vulkanische as en rotsfragmenten. De wolk vertoonde een snelle neerwaartse beweging, en werd uiteindelijk afgezet in de valleien van de zuidelijke zone van het eiland, het vormen van de bestudeerde ignimbrites.

"Het is algemeen bekend dat pyroclastische stromen dichtheidsstromen zijn die worden gecontroleerd door de zwaartekracht en daarom hebben ze de neiging om door valleien of depressieve topografische zones te stromen, " legt Joan Martí uit, onderzoeker bij ICTJA-CSIC en eerste auteur van de studie. "Nutsvoorzieningen, dat hebben we kunnen aantonen, naast de helling, de plaatsing van pyroclastische stromen met een klein volume wordt bepaald door de vorm van het kanaal waardoor ze stromen. De morfologie van het gesteente, obstakels, plotselinge hellingsvariaties of veranderingen in de kanaalbreedte zijn enkele van de topografische factoren die de plaatsing en afzetting van dit soort pyroclastische stromen beïnvloeden."

Om dit te doen, het team voerde veldwerk uit in de Barranco de los Ovejeros, waar ze in totaal 57 ontsluitingen vonden en beschreven. In deze vallei, de ignimbrite deposito's zijn goed belicht. Onderzoekers bestudeerden de lithologie, stratigrafie en de sedimentologische kenmerken van de ontbrande ontsluitingen. Ze maten ook de helling van de vorige grond, diepte en breedte van de kanalen die het transport en de uiteindelijke plaatsing van de stroom leidden. Onderzoekers namen ook 41 monsters om een ​​paleomagnetische studie uit te voeren om de plaatsingstemperatuur van de Arico-ignimbrite te schatten.

Volgens Joan Martí, ondanks zijn leeftijd, de Arico ignimbrites is een "goed bewaarde en blootgestelde afzetting die ons in staat stelde de paleo-topografie met precisie te reconstrueren. Daarom, konden we observeren hoe de lithologische, stratigrafische en sedimentaire kenmerken van de ignimbrite afzettingen variëren op basis van de veranderingen in de vorm van de vallei waar ze uiteindelijk werden geplaatst."

Met alle veldgegevens onderzoekers waren in staat om een ​​theoretisch model te ontwikkelen dat de kritische mechanismen verklaart van waaruit topografie de plaatsing van de stroming leidde.

"Naast de gebruikelijke parameters die het stromingsregime van dit type vulkanische materiaalstroom bepalen, ons model omvat de contouromstandigheden die worden opgelegd door een bepaalde topografie, waarmee kan worden vastgesteld hoe de stroomomstandigheden variëren samen met de plaatsing ervan, " merkt Joan Martí op.

Volgens de auteurs is dit nieuwe model is "algemeen toepasbaar en zal helpen om andere deposito's met vergelijkbare kenmerken te verklaren."

De onderzoekers beschrijven in hun onderzoek de verschillende kenmerken van Arico ignimbrites langs 7 observatiepunten. De krant merkt op dat in de gebieden die het dichtst bij het emissiecentrum liggen, de pyroclastische stroom werd efficiënt gekanaliseerd door de bestaande valleien die als efficiënte leidingen fungeerden. In deze gebieden, de ignimbrite komt overeen met een homogene matig gelaste afzetting.

De studie meldt ook dat in de tussenliggende zones, significante veranderingen opgetreden in de steilheid van de helling, en hier, hoewel nog steeds gekanaliseerd, de stroming werd beïnvloed door watersprongen, die de manier waarop het werd geplaatst beheerste. In dit gebied, twee verschillende sedimentaire eenheden zijn duidelijk te zien in de ignimbrite:de onderste eenheid is oranje, en de bovenste eenheid is grijs.

Eindelijk, in de distale gebieden nabij de huidige kustlijn, waar de helling zeer zacht of nul is en zonder een kanaliserend reliëf dat een radiale dispersie en snelle ontgassing van de stroom veroorzaakte, alleen de bovenste eenheid kan worden gevonden.

De onderzoekers zeggen dat dit werk een beter begrip van de plaatsingsmechanismen van ignimbrites mogelijk maakt en de beoordeling van vulkanische gevaren verbetert. "Deze studie opent de deur om het stroomregime van de pyroclastische stromen met een klein volume te voorspellen, zolang we de vorige topografie kennen."

Dario Pedrazzi en Domenico Doronzo, beide onderzoekers van ICTJA-CSIC, en Ferran Colombo, van de Faculteit der Aardwetenschappen van de Universiteit van Barcelona, zijn de andere auteurs van deze nieuwe studie.