Análisis de crecimiento, morfología, reología y tasas de erupción de domos de lava
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Resumen
El presente trabajo de investigación muestra un análisis de crecimiento de domos de lava a partir de un modelo análogo y análisis de imagen con el fin de comprender los parámetros que dan origen a las geoformas y las características morfológicas resultantes en sistemas volcánicos actuales y del pasado. Para ello, se desarrollará un modelo de laboratorio basado en trabajos previos del problema donde se adicionará un sistema de medición de temperatura. De esta manera, se espera evaluar el resultado del enfriamiento de un material viscoso expuesto a una diferencia de temperatura entre el medio circundante y su temperatura característica y así conocer o estimar los parámetros que generan cada tipo de domo. Para esto se utilizaron 2 tipos de materiales (mezcla de agua y caolín y Polietilenglicol (PEG) y caolín) y se simularon 7 condiciones de crecimiento con cada uno de ellos. En consecuencia, se logra determinar que existe una relación entre la morfología de los domos y los parámetros del sistema que dan origen a los mismo; como lo es la tasa de extrusión y la temperatura del ambiente. Además, se concluye que la mezcla de PEG y caolín representa el fenómeno de enfriamiento de domos de lava observados en casos reales. Como resultado, utilizando la mezcla de PEG y caolín se generan cuatro morfologías distintas: domos axisimétricos, estos tienen una forma muy regular y se forman bajo una diferencia significativa de densidad entre el ambiente y ellos; domos en lóbulos (lobate), los cuales presentan lóbulos bien definidos y se forman en contrastes medios de temperaturas y densidades, a bajas y altas tasas de extrusión; domos achatados (platy), los cuales tienen crestas verticales, lóbulos mal definidos, mayor relación de aspecto y se forman a bajos contrastes de temperaturas y densidades, a medianas y altas tasa de extrusión y en espina (spiny), los cuales se forman a bajos contrastes de densidades y gran diferencia de temperaturas, a pequeñas y medianas tasas de extrusión.
Resumen
This research proposal shows an analysis of lava domes' growth based on analogue modeling, and image analysis in order to understand the parameters that give rise to the geoforms, and morphological characteristics as an effect in current and past volcanic systems. For this, a laboratory model will be developed based on previous research on the problem where a temperature measurement system will be added. In this way, it is expected to evaluate the cooling result of a viscous material exposed to a difference of temperature between the surrounding medium and its characteristic temperature, and thus know or estimate the parameters that generate each type of domes. For this, two types of materials were implemented (a mixture of water and kaolin and Polyethylene glycol (PEG) and kaolin) and seven growth conditions were simulated with each of them. Therefore, it was possible to determine that there is a relationship between the domes' morphology and the system parameters that give origin to them; such as extrusion rate and environmental temperature. Besides, it is concluded that the mixture of PEG and kaolin represent the phenomenon of cooling of lava domes observed in real cases. As a result, using the mixture of PEG and kaolin, four different morphologies can be generated: axisymmetric domes, which have a very regular shape and are formed in conditions where there is a significant difference in density between the environment and themselves; lobes domes (lobate), which have well-defined lobes and are formed in an environment with medium contrast of temperatures and densities, at low and high extrusion rates; flat domes (platy), which have vertical ridges, poorly defined lobes, greater aspect ratio and are formed when they are under low temperature and density contrast, under medium and high extrusion rate; and finally spine domes (spiny), in which there are a low contrast of densities, huge temperature difference, at small and medium extrusion rates.