Ceboruco hazard map: part I – definition of hazard scenario’ s based on the eruptive history

de bouw van Ceboruco ‘ s bouwwerk begon in het late quaternaire (0,37 ± 0,2 Ma, Ferrari et al., 1997) en zijn eruptieve geschiedenis kan worden onderverdeeld in twee fasen, gescheiden door een langdurige periode van inactiviteit (Nelson 1980). De eerste fase was overwegend uitbundig en leidde tot de bouw van de oude kegel (~ 370 ka tot 45 ka (Ferrari et al., 1997; Frey et al., 2004) en de tweede fase (dat wil zeggen de laatste 1000 jaar) wordt gekenmerkt door diverse uitbarstingen, waaronder de explosieve Plinian Jala eruptie met hoge magnitude, verantwoordelijk voor de vernietiging van de hoofdkegel en zijn huidige morfologie die een grote calderakrater toont, en de meeste volumineuze pyroclastische afzettingen verspreid over het gebied (Tabel 1).

Tabel 1 overzicht van de bekende eruptieve geschiedenis van de ceboruco vulkaan

eerste fase van activiteit – oude vulkaan

de oudste lava ‘s groeien niet uit aan het oppervlak, maar oude lava’ s blootgesteld aan de top van caldera muren werden gedateerd met de K-Ar methode op 0,37 ± 0,2 Ma (Ferrari et al., 1997). De initiatie van ceboruco ‘s eruptieve geschiedenis vond Waarschijnlijk niet veel voor die leeftijd, zoals gesuggereerd door de beperkte dikte van Ceboruco lava’ s waargenomen in de CFE-geothermische exploratie boorgat (Ferrari et al., 2003). Dienovereenkomstig begon de bouw van de ceboruco vulkaan tijdens het late Pleistoceen (zie CB1-well drill core, Ferrari et al., 2003; Ferrari et al., 1997) met de overwegend uitwaaierende opstapeling van andesitische lavastromen die achtereenvolgens de hoofdkegel bouwden met een waarschijnlijke hoogte van ~ 2700 m boven zeeniveau (waarbij de flank hoeken naar een kegelvormige top projecteerden) (Nelson, 1980, 1986). De gemiddelde chemische samenstelling van deze lava ‘ s is 58,5 wt.% SiO2, 17,8 gew.% Al2O3 en 5,8 wt . % totaal alkaliën (Nelson, 1980; Sieron, 2009; Petrone, 2010). De morfologieën van de lavastroom (Aa en blocky) en de bijbehorende breccias die op de flanken van de vulkaan worden waargenomen, geven aan dat deze lava ‘ s bij lage viscositeiten werden geplaatst. Een volume van 40 km3 (Nelson, 1986) werd ruwweg geschat voor de hoofdkegel en later nauwkeuriger bepaald op 47 km3 (Frey et al., 2004) door gebruik te maken van een hellend basisniveau en hoge resolutie ortho-foto ‘ s (voor meer details zie Frey et al., 2004; Sieron and Siebe, 2008).

pyroclastische afzettingen geassocieerd met het eerste eruptieve Stadium zijn nog niet gevonden binnen de graben; de onderste vulkanische afzettingen op de top van de tertiaire rivier conglomeraten hebben hun oorsprong in het San Pedro dome complex en bestaan uit pyroclastische sequenties gedateerd op 23.000 yr BP (Sieron and Siebe, 2008). Bovenop deze San Pedro afzettingen wordt een paleosol bedekt door Ceboruco ‘ s 1060 ± 55 jaar BP Plinian Jala pyroclastische afzettingen (Sieron and Siebe, 2008). Deze laatste waarneming ondersteunt het ontbreken van depositie van pyroclastische afzettingen tijdens de eerste fase van Ceboruco, in plaats van het verlies van afzettingen als gevolg van erosie.

het einde van de eerste uitbarstingsfase (constructie van de oude kegel) is gebaseerd op de leeftijd van een lavadijk die overeenkomt met de jongste lava ‘ s die zijn blootgesteld aan de buitenste kraterwanden (Fig. 3) gedateerd door Frey et al. (2004) bij 45 ± 8 ka, bepaald volgens de methode 40Ar/39Ar.

Fig. 3
figuur 3

een schets die de twee belangrijkste evolutionaire stadia van Ceboruco illustreert: I) eerste fase: bouw van de oude vulkaan met een hoogte van ~ 2700 m boven zeeniveau (na Nelson 1986); II) tweede fase: Vorming van de buitenste krater van de caldera tijdens de uitbarsting van de Jala Plinian, en III) tweede fase: explosieve activiteit en vorming van de binnenste Krater gevolgd door uitbundige activiteit op de flanken die leiden tot de huidige morfologie van de vulkaan; B foto die de binnenmuren van de buitenste krater toont waar dijken gedateerd zijn op 45 ± 8 ka (Frey et al. 2004) zijn blootgesteld, en C luchtfoto genomen vanaf de NE toont de top gebied, met inbegrip van de buitenste en binnenste Krater Velgen

rust van de ceboruco vulkaan en de monogenetische activiteit langs de San Pedro-Ceboruco graben

de eerste fase van Ceboruco ‘s kegelconstructie werd gevolgd door een lange periode van inactiviteit (na 45 ka) in het centrale gebouw, zoals blijkt uit het gebrek aan afzettingen en lava’ s. In plaats daarvan, diep ingesneden erosionale geulen gevormd op de flanken en monogenetische activiteit vond plaats in de omgeving. De activiteiten op de top hervat kort voor 1000 jaar BP (Fig. 3 en Tabel 1).

monogenetische activiteit in de San Pedro-Ceboruco graben bestaat uit ten minste 28 openingen, waarvan 23 met een leeftijd variërend van ~ 100.000 tot < 2000 jaar BP. Deze kleine bouwwerken zijn meestal uitgelijnd in een NW-SE richting (Fig. 2 en Tabel 2) langs fouten evenwijdig aan de graben (Afb. 2 en 4). De uitlijning wordt ook duidelijk wanneer de kerndichtheidsfunctie wordt toegepast op individuele ventilatiepunten, inclusief kleine ventilatieopeningen in de top van Ceboruco en op de onderste flanken (zie Fig. 4).

Tabel 2 monogenetische bouwwerken van Ceboruco graben (individuele getallen komen overeen met die in Fig. 2). Uitgebreide versie van deze tabel in Sieron en Siebe (2008)
Fig. 4
figuur 4

ruimtelijke dichtheid gebaseerd op kernelfunctie (Connor and Connor 2009; Connor et al. 2012) toegepast op de monogenetische openingen (stippen) in de Ceboruco graben (zie Fig. 2 en Tabel 2) en binnen de binnenste krater en buitenzijde van de hoofdkegel van Ceboruco

Elf monogenetische openingen zijn < 12.000 jaar BP en omvatten 7 basalt-andesiet scoria kegels en 4 silicische koepels, die ofwel geïsoleerd zijn of kleine clusters vormen. Twee van hen (Potrerillo II en San Juanito) begonnen met korte phreatomagmatische fasen die een basale tufsteenring rond hun openingen produceerden (Sieron and Siebe, 2008). Bouw van scoria kegels werd geassocieerd met Strombolische-type activiteit met matige tot lage explosiviteit, terwijl dome emplacement (bijv. Pochetero en Pedregoso) werd over het algemeen gekenmerkt door initiële magmatische explosieve activiteit gevolgd door effusieve lava extrusie tijdens de koepel bouwfase (Nelson, 1980; Sieron and Siebe, 2008).Nelson (1980) analyseerde de andesitische lava ‘ s van monogenetische bouwwerken op de SE flanken van Ceboruco, en vond dat ze noch chemisch lijken op de pre-caldera andesieten, noch op de post-caldera andesieten van de hoofdvulkaan. In deze context suggereerde Petrone (2010) dat de magmatische systemen van beide, Ceboruco en de omringende monogenetische vulkanen aan elkaar gerelateerd zijn en samen de grote chemische variëteit produceren die waarneembaar is in Ceboruco ‘ s postpliniaanse producten. Verdere studies zijn nodig om het lokale magmatische systeem te begrijpen. Hier richten we ons op de evaluatie van vulkanische gevaren die voortkomen uit uitbarstingen van de centrale vulkaan van Ceboruco, en niet die veroorzaakt door monogenetische uitbarstingen in de omgeving.Tweede fase van activiteit-de Jala Plinian eruptie

na een lange periode van inactiviteit (ongeveer 40.000 jaar) op het centrale bouwwerk werd de dacitische Destiladero lavastroom geplaatst op de WNW flank (Nelson, 1980; Sieron and Siebe, 2008). Een totaal volume van 0,42 km3 (Tabel 3) werd bepaald door middel van veldgegevens en met behulp van GIS-software voor de Destiladero lavastroom, die een compositorische verandering markeert van zuiver andesitische lava ‘s naar meer geëvolueerde magma’ s. Enige tijd na de emplacement, de meest gewelddadige uitbarsting bekend uit Ceboruco, de Plinian Jala uitbarsting gedateerd op 1060 ± 55 jaar BP (Sieron and Siebe, 2008) vond plaats. Deze uitbarsting had een hoge vulkanische explosiviteitsindex (vei = 6; Newhall and Self, 1982), leidde tot de vorming van de buitenste caldera met een diameter van 3,7 km, en veroorzaakte uitgebreide tephra-Fall-Out langs de belangrijkste verspreidingsas naar de Sierra Madre Occidental, die ver voorbij de Grande de Santiago rivier, gelegen op 35 km van de NE en een oppervlakte van > 560 km2 met > 50 cm puimsteen en as bereikte (Nelson, 1980; Gardner and Tait, 2000). De grootste diktes van de afzettingen (tot 10 m) werden gevonden rond Jala village, vandaar de naam voor deze uitbarsting (Fig. 5a).

Tabel 3 Kenmerken van Post-pliniaanse lavastromen van Ceborucos belangrijkste bouwwerk
Fig. 5
figuur 5

kaarten met de verdeling van de Jala Plinian eruptie afzettingen: een Verdeling van de P1 puimsteen fallout, surge, en pyroclastische stroom deposito ‘s (gewijzigd na Gardner en Tait 2000) en b verdeling van de lahar deposito’ s

De volgorde van de individuele uitbarstingen fasen en bijbehorende pyroclastische deposito ‘ s van de Jala Plinian uitbarsting werden voor het eerst beschreven door Nelson (1980) en later door Gardner en Tait (2000), Chertkoff en Gardner (2004) en Browne en Gardner (2004, 2005) en bevat 6 fallout lagen, 4 pyroclastische stroom, en 3 pyroclastische surge eenheden. Samengevat, de uitbarsting begon met de opkomst van een 10 km Hoge uitbarsting kolom die een dunne neerslag neerslag (P0) blootgesteld in uitsteeksels N van de opening (eruptieve intensiteit van < 106 kg/s; Gardner and Tait, 2000, gebruik makend van model van Carey and Sparks, 1986). Vervolgens werd de dikste (tot 10 m) en meest volumineuze (8-9 km3) puimsteenuitvaleenheid (P1) voornamelijk afgezet in de NE (Fig. 6 bis). Tijdens deze fase varieerde de kolomhoogte tussen 25 en 30 km en de uitbarstingsintensiteit tussen 4 × 107 en 8 × 107 kg / s.

Fig. 6
figuur 6

foto ‘ s van afzettingen geproduceerd door de Jala Plinian uitbarsting: een P1 fallout, 16 km NE van de krater in de Sierra Madre Occidental gebied. B P2 pyroclastische afzetting bij wegcut tussen uzeta en Las Glorias villages. C S2 surge unit bij de copales groeve aan het ZW van de krater. d Uitloper naar de N van Ceboruco tonen lagen van puimsteen fallout overlain door een laharic volgorde met Jala puimsteen

De belangrijkste P1 fase werd gevolgd door een korte periode van rust, waarna de P2 P6 pyroclastische stroom en surge eenheden werden afgezet in verschillende richtingen uit de krater, maar vooral in de richting van de N-en S-met borg-diktes, variërend van een paar cm (pieken) in de tientallen m (pyroclastische stromen) (Vijgen. 5a, 6b en c). Een pyroclastische stromingsdikte van maximaal 60 m wordt aangetroffen in steengroeven die in de Marquesado block-and-ash ventilator zijn gehouwen, op > 15 km van de krater. Piekafzettingen tussen fallout-eenheden werden waargenomen op afstanden tot 20 km van hun bron (Fig. 5a en 6c).

de post-P1 fasen samen vertegenwoordigen 25% van het totale volume van het uitgebarsten magma. Aan het einde van P1 begon de vorming van caldera, zoals blijkt uit de aanzienlijke afname van de massastroom en de drastische toename van het lithische gehalte in vergelijking met de belangrijkste P1-falloutafzettingen (~ 8%) en post-P1 (30-60%), evenals uit de verandering van de magma-samenstelling (P1 = 98% rhyodaciet, en post-P1 = 60-90% rhyodaciet) (Gardner and Tait, 2000).

het totale volume (Dre = dicht gesteente-equivalent) van het uitgestoten materiaal werd geschat op 3-4 km3 (Nelson, 1980; Gardner en Tait, 2000), wat suggereert dat deze Pliniaanse uitbarsting niet alleen een van de meest volumineuze maar ook een van de meest destructieve (verlies van vegetatie, begrafenis van pre-Spaanse nederzettingen) uitbarstingen in Mexico tijdens het Holoceen was (Fig. 7).

Fig. 7
figuur 7

Volume-grafiek (DRE) van bekende Holoceen uitbarstingen in Mexico en elders (naar Chevrel et al. 2016). Merk op dat de ce 1060 Jala Plinian uitbarsting van ceboruco vulkaan is een van de meest volumineuze

alle fall-out afzettingen bevatten twee puimsteentypes, Wit rhyodaïtisch en grijs daïtisch, waarvan de eerste het overweldigende deel van het totale volume vertegenwoordigt (2,8–3,5 km3 van 3-4 km3 DRE). Volgens Chertkoff en Gardner (2004) is het magma een mengsel van drie bronnen (bimodaal mengsel van rhyodaciet en daciet, en een klein bestanddeel van basalt), dat zich in twee fasen heeft voorgedaan: het mengen van daciet en basalt vond plaats tussen 34 en 47 dagen, en het mengen tussen rhyodaciet en daciet slechts 1-4 dagen voor de uitbarsting respectievelijk (gegevens verkregen uit het uitvoeren van zoneringsprofielen in plagioklase en / of magnetiet fenocrystes; Zie details in Chertkoff en Gardner, 2004). De uitbarsting van Jala wordt beschouwd als een kleine Caldera uitbarsting volgens Browne and Gardner (2004), waarbij Lithica van achtereenvolgens ondiepere oorsprong werden verdreven: 6 km diep voor de caldera instorting die de 3 produceerde.5 km brede buitenste krater (de basis van de P1-fallout-eenheid bevat < 15% Lithica) en ~ 1 km diep tijdens het instorten (P1-eenheid bevat tot 90% Lithica naar de top).

Syn-en post-eruptieve lahars, geassocieerd met de Jala-eruptie, waren voornamelijk hyper-geconcentreerde stromen en minder afvalstromen, te onderscheiden in het veld, die afstanden bereikten tot 10 km langs de omliggende valleien, vooral tot aan het ZW van de krater. De eerste werden waargenomen liggend direct boven Jala uitbarsting pyroclastische stroomafzettingen, terwijl de laatste worden geassocieerd met vallei vullen en herwerkt materiaal. De resulterende Lahar-afzettingen worden vaak doorsneden met pyroclastische stromingseenheden op de N flank van Ceboruco, en komen voornamelijk voor in het bovenste gedeelte van de Marquesado block-and-ash ventilator tot aan de S van Ceboruco (Fig. 2) in het geval van de uitbarsting-gevoed syn-eruptieve lahars, en langs de Ahuacatlán rivier (Fig. 5b) en de omliggende vlakten in het geval van secundaire Lahar afzettingen (Fig. 6d). Lahar eenheden worden ook geassocieerd met de verwijdering van de uitgebreide neerslag in de Sierra Madre Occidental dicht bij de Grande de Santiago rivier op 35-40 km N van Ceboruco, tussen de twee waterkrachtcentrales La Yesca en El Cajón (Fig. 1b), hoewel de afzettingen slecht of afwezig zijn als gevolg van erosie op de steile hellingen van de rivierkloof (alleen bewaard in grotere rivierlussen).

overvloedige archeologische overblijfselen gevonden in de vruchtbare valleien rond Ceboruco geven aan dat het gebied bewoond is sinds de vroege klassieke periode (CE 200-300) van de Meso-Amerikaanse archeologische tijdschaal (Bell, 1971; Zepeda et al., 1993) door mensen die behoren tot de schacht Graf, cistón (archeoloog José Beltran-Medina, persoonlijke communicatie), en Aztatlán culturele tradities (Barrera 2006; González-Barajas en Beltrán-Medina, 2013). Verschillende van deze nederzettingen werden begraven onder de Jala Plinian deposito ‘ s zoals blijkt uit talrijke graven en huishoudelijke resten gevonden door recente archeologische opgravingen uitgevoerd tijdens de bouw van de nieuwe snelweg naar Puerto Vallarta (González-Barajas en Beltrán-Medina, 2013).

post-Plinian effusive and explosive activity

de Jala Plinian eruptie markeert het begin van een ~ 150 jaar lange periode van intense activiteit bij Ceboruco (Sieron and Siebe, 2008; Sieron et al., 2015; Böhnel et al., 2016) met de overheersing van uitbundige lavastroom emplacement en kleine explosieve uitbarstingen op de vulkaan Top gebied.Kort na de uitbarsting van Jala Plinian werd de Dacitische Dos Equis dome (Nelson, 1980; Sieron and Siebe, 2008) geplaatst in de caldera Krater. Deze koepel werd lateraal afgevoerd door de bijbehorende Copales lavastroom (Fig. 8, tabellen 1 en 2), ook dacistisch van samenstelling (65-68, 5 wt% SiO2), wat resulteerde in zijn deflatie door bodemdaling, gevolgd door zijn ineenstorting en de daaropvolgende vorming van de binnenste Krater van de vulkaan Ceboruco (Nelson, 1980). Vandaag de dag vormen de overblijfselen van de Dos Equis koepel de randen van de binnenste krater en worden fragmenten gevonden in de meeste postpliniaanse lava ‘ s als xenolieten. De Copales stroom overspoelde een oppervlakte van 23,7 km2 (Fig. 8) en heeft een gemiddelde dikte van 80 m. zijn totale volume van ~ 2 km3 maakt het de meest volumineuze van alle lavastromen uitgebarsten in deze periode (Tabel 3).

Fig. 8
figuur 8

Hill-shade afbeelding gebaseerd op een digitale hoogte model (DEM) toont het belangrijkste gebouw van de ceboruco vulkaan. De pre-Plinian Destiladero lavastroom, de post-Plinian Copales, Cajón, Coapan I, COAPAN II, El Norte, Ceboruco, en de historische 1870 lavastromen, evenals hun bron-openingen zijn ook aangegeven. De andesitische stromen worden weergegeven in blauw en de dacitische lavastromen in oranje-bruine kleurtinten. De foto in inzet a toont de Ceboruco lavastroom gezien vanaf de S. De foto in inzet b toont een dacitische koepel gerelateerd aan de uitbarsting van 1870 in de binnenste Krater

na de emplacement van de copales lavastroom, vijf verschillende voornamelijk effusieve trachy-andesitische (60-62 wt% SiO2) uitbarstingen geproduceerd de cajón, Coapan I, Coapan II, El Norte, en Ceboruco stromen (Sieron and Siebe, 2008; Fig. 8, tabellen 1 en 2).

de post-Pliniaanse lavastromen op de N-en SW-flanken zijn bijna volledig bedekt met de restanten van de Dos Equis-koepel en vormen de huidige morfologie van de vulkaan. Hoewel informatie uit historische documenten ontbreekt en er geen pyroclastische afzettingen zijn gevonden in verband met hun uitbarstingen, is het mogelijk dat de plaatsing van sommige van deze lavastromen gepaard ging met explosieve activiteit die kleine as produceerde die vervolgens door regen werd verwijderd, zoals waargenomen tijdens en kort na de historische uitbarsting van 1870-75.

geen van de post-Pliniaanse lavastromen kon worden gedateerd met de koolstofmethode. Historische documenten uit de tijd van de Spaanse verovering blijkt dat Voor de uitzondering van de lavastroom van 1870, alle andere post-Pliniaanse lavastromen al bestonden tegen de tijd van de Spaanse aankomst in het studiegebied in CE 1528 (Ciudad Real, 1976; Arregui, 1946). Stratigrafische relaties wijzen op de volgorde van de uitbarstingen op de flanken van Ceboruco: Cajón, Coapan I, COAPAN II en Norte tot de N; en Copales, Ceboruco, en 1870 tot de SW.Vanwege morfologische verschillen tussen de verschillende lavastromen veronderstelden Sieron and Siebe (2008) dat de 6 lavastromen (met uitzondering van de 1870-stroom) opeenvolgend werden uitgezonden, de een na de ander, en gescheiden door korte perioden van relatieve rust over een totaal tijdsinterval van ~ 500 jaar van CE ~ 1000 (kort na de uitbarsting van Jala) tot CE 1528 (aankomst van de Spanjaarden). Deze eerdere aanname bleek onjuist, zoals onlangs ontdekt door een seculiere variatie paleomagnetische studie (Böhnel et al., 2016). Verrassend, alle zes lavastromen (totaal volume van ~ 3 km3) werden uitgestoten tijdens een korte periode van slechts ~ 140 jaar tussen CE ~ 1000 en CE ~ 1140 (Böhnel et al., 2016), kort na de uitbarsting van Plinian Jala en veel voor de komst van de Spanjaarden in 1528 (Fig. 9 en 10). Deze korte periode van activiteit wordt gevolgd door 700 jaar van relatieve rust onderbroken door de historische uitbarsting van 1870-1875 (Fig. 10). De kleine uitbarstingen op de top die aanleiding gaven tot de kleine pyroclastische kegels en koepels genest in de binnenste caldera waren waarschijnlijk gelijktijdig met de post-Pliniaanse lavastromen. Vulkanische constructies in de caldera omvatten koepelcomplexen en pyroclastische kegels: el Centro dome, die mogelijk gelijktijdig met El Norte lavastroom (hun chemische samenstelling is bijna identiek); pyroclastische Kegel I gelegen in de NW sector van de binnenste Krater van Ceboruco, die momenteel het hoogste hoogtepunt van de hele vulkaan (La Coronilla); en pyroclastische Kegel II bij de ZW-rand van de binnenste Krater. Al deze constructies werden gevormd langs een zone van zwakte en zijn uitgelijnd in een WSW-een richting. Zo werden tijdens de eerste twee eeuwen na de uitbarsting van Jala Plinian niet alleen volumineuze lavastromen geproduceerd (zie voorgaande paragrafen), maar ook kleinere explosieve uitbarstingen plaatsvonden in de topkrater. Afzettingen geassocieerd met de drie structuren (twee pyroclastische kegels en een pyroclastische ring rond een lava dome) in de binnenste Krater hierboven genoemd bieden bewijs (bijv. pyroclastische piekafzettingen en broodkristelbommen) die wijzen op de aanwezigheid van water dat resulteerde in korte freatomagmatische fasen tijdens hun explosieve-magmatische plaatsing (Sieron and Siebe, 2008).

Fig. 9
figuur 9

Paleomagnetische datering van alle post-Plinische en pre-1870 Ceboruco lavastromen (uit Böhnel et al. 2016)

Fig. 10
figuur 10

Ceboruco ‘ s eruptieve geschiedenis van de laatste 1000 jaar (gewijzigd na Sieron en Siebe, 2008). Beschaduwde gebieden wijzen op 2 sigma fouten voor alle pre-1870 lavastromen verkregen door de paleomagnetische datering methode (zie ook Fig. 9 en Böhnel et al. 2016) en radiocarbon leeftijdscategorie (gebaseerd op 9 monsters) voor de Jala Plinian eruptie (Sieron and Siebe 2008). De exacte leeftijden zijn alleen aangegeven voor de Jala Plinian en 1870 uitbarstingen en een leeftijdsbereik voor de Ceboruco stroom; de andere lavastromen zijn geplaatst volgens hun stratigrafische volgorde

het totale volume van de post-Pliniaanse lavastromen werd voor het eerst geschat door Nelson (1980) op 7 km3, later door Frey et al. (2004) op 9.5 km3, en tenslotte door Sieron en Siebe (2008) bij 4,4 km3 met individuele lavastromen variërend tussen 0,07 en 2,1 km3 (Tabel 3). Verschillen in deze schattingen zijn voornamelijk gerelateerd aan de kwaliteit (resolutie) van de beschikbare topografische gegevens en afgeleide digitale hoogtemodellen en/of afbeeldingen die worden gebruikt voor het interpoleren van individuele contouren van de lavastromen, waarvan veel gedeeltelijk worden gedekt door latere jongere lava ‘ s.

geschatte volumes duiden op hoge eruptiesnelheden van 0,004 km3/jaar (Sieron, 2008). Extrapolatie van dergelijke hoge uitbarstingen naar het pre-Jala-stadium zou een onrealistisch snelle bouw van het hoofdgebouw in slechts 4000 jaar impliceren (met een totaal volume van 38 km3 geschat door Frey et al., 2004), of 8800 jaar (met een waarde van 60 km3, zoals geschat door Nelson 1980) of 11.500 jaar (met 46 km3, zoals geschat door Sieron en Siebe 2008). Hoewel heel verschillend, liggen al deze schattingen binnen dezelfde orde van grootte. Aangezien de jongste gedateerde dijken 45 ± 8 ka oud zijn (Frey et al., 2004; zie ook Fig. 3), is het duidelijk dat er lange perioden van rust moeten hebben plaatsgevonden en dat de uitbarstingen aanzienlijk moeten zijn gevarieerd tijdens de eruptieve geschiedenis van Ceboruco.De meest recente uitbarsting van Ceboruco vond plaats in 1870-1875 en de omvang ervan is gerangschikt met een VEI = 3 door het Global Volcanism Network program (Global Volcanism Program (GVN), 2017, Smithsonian Institution). Caravantes (1870) en Iglesias et al. (1877) bezocht Ceboruco op dat moment, en beschreef de gehele loop (1870-75) van de uitbarsting op basis van hun eigen waarnemingen (zie ook Palacio, 1877). Daarnaast kregen ze informatie van de inwoners van de aangrenzende steden zoals Ahuacatlán en Jala (Barrera, 1931; Banda, 1871). Op basis van de publicaties van Caravantes (1870) en anderen werd in Duitsland aanvullende informatie gepubliceerd door Kunhardt (1870) en Fuchs (1871). Sieron en Siebe (2008) geven een uitgebreide bespreking van de oorspronkelijke observaties; hier geven we slechts een samenvatting van de belangrijkste kenmerken van deze uitbarsting.De eerste tekenen van onrust werden gemeld in 1783 en 1832 en omvatten onder meer ondergronds lawaai, seismische activiteit en de observatie van een witachtige damp die uit het gebied rond de top van de vulkaan kwam. In 1832 werden deze premonitory verschijnselen sterk genoeg gevoeld om angst te veroorzaken onder de inwoners van naburige Jala, die hun huizen verlaten voor een paar dagen (Iglesias et al., 1877). Enkele decennia later hernam de onrust en bereikte opnieuw een hoger niveau. De exacte timing van de piek van premonitory onrust in 1870 varieert van auteur tot Auteur, maar vond plaats tussen de 15 en 21 februari, kort voor het begin van de uitbarsting op 23 februari 1870, die duurde tot 1875, toen “kleine uitbarstende kolommen geladen met AS waren nog steeds stijgen met intervallen van 10 minuten” en de lavastroom was nog steeds langzaam bewegen (García, 1875; Iglesias et al., 1877).

aan het begin van de hoofdfase van de uitbarsting trokken pyroclastische stromen en golven langs de zuidelijke helling van de ravijnen (Caravantes, 1870; Lacroix, 1904; Waitz, 1920). Caravantes (1870) beschrijft verse pyroclastische afzettingen in het Los Cuates ravijn en de vooruitgang van een 80 m hoge viskeuze lavastroom front door ditzelfde ravijn (Fig. 11 bis).

Fig. 11
figuur 11

kenmerken van de uitbarsting van 1870-75. een schilderij van een getuige van de uitbarsting van 1870 (uit Banda 1871; onbekende kunstenaar). B Google-Earth satellietbeeld van de krater regio, waar kenmerken weergegeven op foto ‘ s C en D zijn aangegeven (zie Sieron en Siebe 2008, voor geologische interpretatie). c pyroclastische kegel en 1870 as die de aangrenzende vlakte en het rechter deel van de 1870 koepel-coulee. d 1870 Krater met kleine koepel (voorgrond) en 1870 lavastroom (achtergrond)

Asfall-out bedekte het landschap zichtbaar tot 15 mijl (~ 85 km) van de krater en diktes tot 50 cm werden waargenomen (Banda, 1871). In 1872 de belangrijkste lavastroom opgehouden te vorderen, maar verticale inflatie werd nog steeds waargenomen (Iglesias et al., 1877) en nieuwe lava ontstond langs verschillende breuken hoger op de SW flank, evenals in de binnenste top krater. In Guadalajara en andere delen van de staat Jalisco werd seismische activiteit gevoeld tijdens verschillende perioden tijdens de uitbarsting, en één piek wordt gemeld voor de eerste maanden van 1875.

de uitbarsting vormde een kleine krater aan de W van pyroclastische Kegel I, in de binnenste Krater (Fig. 11 ter). Deze activiteit gedeeltelijk verwijderd van de rand van de W Krater van pyroclastische Kegel I, die nu de e marge van de nieuwe 1870 krater, waar een koepel vandaag aanwezig is (Fig. 11c en d).

Sieron and Siebe (2008) en Sieron (2009) bepaalden de totale volumes van de eruptieve producten van 1870-75. Voor de lavastroom werd een volume van ~ 1,14 km3 berekend (Tabel 3) en een maximum van ~ 0,1 km3 voor de asafvalafzettingen (Fig. 12a en b). Het volume van de pyroclastische stromen en pieken geassocieerd met deze uitbarsting is veel kleiner (~ 0,0005 km3).

Fig. 12
figuur 12

Asafvalafzettingen geproduceerd door de uitbarsting van 1870-75: een as uit 1870 die de Plinian Jala puimsteen bedekt bij de lagere oostelijke flanken van Ceboruco, 6 km van de krater. B 1870 as die herwerkte Plinische afzettingen bedekt bij wegcut langs de nieuwe snelweg naar Puerto Vallarta op de zuidflank van Ceboruco

de asafzettingen zijn fijnkorrelig (Fig. 13a) en zijn al meer dan een eeuw aan de oppervlakte blootgesteld (Fig. 12). Als gevolg daarvan zijn ze gedeeltelijk geërodeerd en zijn op veel plaatsen, vooral in distale gebieden, niet herkenbaar. Op basis van de waarnemingen van Banda (1871) schatten we dat een oppervlakte van 400 tot 500 km2 moet zijn aangetast door de asuitval van 1870-75 met een dikte van enkele mm tot 50 cm.

Fig. 13
figuur 13

links: korrelgrootteverdeling van de ce 1870 asfall-out verzameld op Ceboruco ‘ s noordelijke flank. Rechts: totaal alkaliën vs. silica (TAS) diagram (LeBas et al. 1986) van de geanalyseerde monsters van lava ‘ s en koepels (gele driehoeken) en van de ce 1870 as (blauwe vierkanten)

de chemische samenstelling van de 1870-75 producten varieert van andesiet (asuitval) tot daciet (koepels en lavastroom) (Fig. 13b) en de uitbarsting stijl van de activiteit kan worden bestempeld als vulcanian voor het grootste deel van deze periode.

na 1875 hielden fumarolische activiteit en incidentele kleine aspluimen nog 5 jaar aan (Iglesias et al., 1877; Ordóñez, 1896). In 1894 (bijna 20 jaar na het stoppen van de belangrijkste uitbarsting) waren er nog twee grote fumarolen actief in de krater van 1870 met temperaturen van 96 °c, en waren er nog meer fumarolen zichtbaar langs de lavastroom van 1870 (Ordóñez, 1896). Sindsdien is de fumarolische activiteit geleidelijk afgenomen, maar blijft bestaan tot op de dag van vandaag. Fumaroles bij lage temperatuur komen voor aan de binnenste kraterwand van de buitenste caldera (1952 m a. s. l.; Fig. 14a en b) en aan de voet van een van de kleine 1870 plug-koepels in de binnenste Krater (Fig. 14c en d).

Fig. 14
figuur 14

aanwezig fumaroles op ceboruco vulkaan. a en b: basis van de binnenwand van de buitenste calderakrater. Foto ‘ s gemaakt in januari 2016 door Claus Siebe. c en d: basis van de plug-dome uit 1870 binnen de binnenste Krater; foto ‘ s genomen in 2015, met dank aan CENAPRED

CENAPRED heeft de afgelopen jaren (sinds 2005) een monitoringcampagne voor fumarolen en bronnen gevoerd. In 2015, temperaturen van 80 °C op de buitenste caldera fumarole site en van 84 °C op de binnenste Krater plug-dome (Fig. 14c en d) werden gemeten. Daarnaast werden zes bronnen herhaaldelijk bemonsterd voor chemische analyse aan de voet van de vulkaan in het stroomgebied van de rivier de Ahuacatlán. Tot nu toe zijn de temperaturen en chemische samenstellingen van fumarolen en bronwater binnen een smalle basislijn gebleven, waardoor magmatische reactivering uitgesloten is (CENAPRED, 2016).

Er bestaat geen permanent seismisch meetnet in Ceboruco. De Universiteit van Guadalajara en het Bureau voor civiele bescherming van de staat Nayarit installeerden een tijdelijk (2003-2008) seismisch station (CEBN) op de zuidflank van de vulkaan (2117 m boven zeeniveau). Sánchez et al. (2009) en Rodríguez-Uribe et al. (2013) classificeerde de seismische activiteit binnen een straal van 5 km rond het seismische station in drie belangrijke soorten gebeurtenissen volgens het door McNutt voorgestelde schema (2000): A) Vulkaantektonische aardbevingen (VT), die wijzen op een spanningsvoortplantingsregime in de breuken die het vulkanische bouwwerk met een lage maar consistente snelheid doorkruisen; b) laagfrequente aardbevingen (LF), die gerelateerd kunnen zijn aan de aanwezigheid van vloeistoffen onder druk of aan de interactie tussen vloeistof en vaste stof; en c) gemengde of hybride gebeurtenissen, die signalen zijn afgeleid van processen dicht bij het oppervlak die kunnen wijzen op hernieuwde of geïntensiveerde fumarole activiteit in of in de buurt van de plug-domes in de binnenste Krater, consistent met een actief hydrothermaal systeem.

de door deze studies voorgestelde toename van de seismische activiteit (Sánchez et al., 2009; Rodríguez-Uribe et al., 2013) is gebaseerd op een beperkte reeks gegevens (slechts één station, enkele jaren van opname) en moet met voorzichtigheid worden bekeken. Niettemin is het een waardevolle poging om het niveau van de basisactiviteit in Ceboruco te bepalen en de opeenvolgende gebeurtenissen in een tijdsbestek van vijf jaar te vergelijken. Voorts wordt benadrukt dat er een uitgebreider monitoringnetwerk moet worden opgezet om de huidige stand van de activiteiten van Ceboruco te verduidelijken en een grondiger beoordeling van de gevaren te maken.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.