Ceboruco hazard map: del i-definition av faroscenarier baserade på eruptive history

byggandet av Ceborucos byggnad startade i slutet av Kvartären (0,37 0,2 ma, Ferrari et al., 1997) och dess eruptiva historia kan delas in i två steg, åtskilda av en långvarig period av inaktivitet (Nelson 1980). Den första etappen var övervägande effusiv och ledde till byggandet av den gamla konen (~ 370 ka till 45 ka (Ferrari et al., 1997; Frey et al., 2004) och det andra steget (dvs. de senaste 1000 åren) kännetecknas av olika utbrott inklusive den explosiva Högstorleks Plinian Jala utbrott, ansvarig för förstörelsen av huvudtoppkonen och dess nuvarande morfologi som visar en stor kalderakrateroch de flesta av de voluminösa pyroklastiska avlagringarna fördelade över hela området (Tabell 1).

Tabell 1 Översikt över den kända eruptiva historien om vulkanen Ceboruco

första aktivitetsstadiet-forntida vulkan

de äldsta lavorna skördar inte ut vid ytan, men gamla lavor som exponerades vid toppkalderans väggar daterades av K-Ar-metoden vid 0,37 0,2 ma (Ferrari et al., 1997). Initieringen av Ceborucos eruptiva historia inträffade förmodligen inte mycket före den åldern, vilket antyddes av den begränsade tjockleken på Ceboruco lavas som observerades i det CFE-geotermiska prospekteringsborrhålet (Ferrari et al., 2003). Följaktligen började byggandet av Ceboruco vulkan under sen pleistocen (se CB1-borrkärna, Ferrari et al., 2003; Ferrari et al., 1997) med den övervägande effusiva uppbyggnaden av andesitiska lavaflöden som successivt byggde huvudkonen med en sannolik höjd av ~ 2700 m a.s.l (projicerar de nuvarande flankvinklarna mot en konisk topp) (Nelson, 1980, 1986). Den genomsnittliga kemiska sammansättningen av dessa lavor är 58,5 wt.% SiO2, 17,8 vikt.% Al2O3 och 5,8 vikt.% totala alkalier (Nelson, 1980; Sieron, 2009; Petrone, 2010). Lavaflödesmorfologier (Aa och blocky) och tillhörande breccias observerade på vulkanflankerna indikerar att dessa lavor placerades vid låga viskositeter. En volym på 40 km3 (Nelson, 1986) uppskattades ungefär för huvudkonen och bestämdes senare mer exakt till 47 km3 (Frey et al., 2004) genom att använda en lutande basnivå och högupplösta Orto-Foton (för mer information se Frey et al., 2004; Sieron och Siebe, 2008).

pyroklastiska avlagringar associerade till det första eruptiva steget har inte hittats inom graben ännu; de nedersta vulkaniska avlagringarna ovanpå de tertiära flodkonglomeraten har sitt ursprung i San Pedro dome-komplexet och består av pyroklastiska sekvenser daterade vid 23 000 år BP (Sieron och Siebe, 2008). På toppen av dessa San Pedro insättningar, en paleosol överlagras av Ceborucos 1,060 15 år BP Plinian Jala pyroclastic insättningar (Sieron och Siebe, 2008). Den senare observationen stöder bristen på avsättning av pyroklastiska avlagringar under den första etappen av Ceboruco, snarare än förlusten av avlagringar på grund av erosion.

slutet på det första utbrottssteget (konstruktionen av den forntida konen) är baserad på åldern på en lavadvalk som motsvarar de yngsta lavorna som exponeras vid de yttre kraterväggarna (Fig. 3) daterad av Frey et al. (2004) vid 45 25 8 ka-metoden enligt 40ar/39Ar.

Fig. 3
figur3

en skiss som illustrerar de två huvudsakliga evolutionära stadierna i Ceboruco: I) första etappen: konstruktion av den forntida vulkanen med en höjd av ~ 2700 m a.s. l. (efter Nelson 1986); II) andra etappen: Under Jala Plinian utbrott, och III) andra etappen: explosiv aktivitet och bildning av den inre kratern följt av effusiv aktivitet på flankerna som leder till vulkanens nuvarande morfologi; B foto som visar innerväggarna i den yttre kratern där vallar dateras vid 45 kcal 8 ka (Frey et al. 2004) exponeras, och C flygfoto taget från NE som visar toppområdet, inklusive de yttre och inre kraterfälgarna

vila av ceboruco vulkan och den monogenetiska aktiviteten längs San Pedro-Ceboruco graben

den första etappen av Ceborucos konkonstruktion följdes av en långvarig period av inaktivitet (efter 45 ka) vid den centrala byggnaden, vilket framgår av bristen på insättningar och lavor. Istället uppstod djupt snittade erosionsgolv som bildades på dess flanker och monogenetisk aktivitet i omgivningen. Aktiviteten vid toppmötet återupptogs strax före 1000 år BP (Fig. 3 och Tabell 1).

Monogenetisk aktivitet i San Pedro-Ceboruco graben omfattar minst 28 ventiler, 23 av dem med åldrar som sträcker sig från ~ 100 000 till < 2000 år BP. Dessa små byggnader är vanligtvis inriktade i en NW-SE-riktning (Fig. 2 och Tabell 2) längs fel parallellt med graben (Fig. 2 och 4). Inriktningen blir också uppenbar när kärndensitetsfunktionen appliceras på enskilda ventilationsplatser, inklusive små ventiler i Ceborucos toppområde och på dess nedre flanker (se Fig. 4).

Tabell 2 Monogenetiska byggnader av Ceboruco graben (enskilda nummer motsvarar de i Fig. 2). Utökad version av denna tabell i Sieron och Siebe (2008)
Fig. 4
figur4

rumslig densitet baserad på kärnfunktion (Connor och Connor 2009; Connor et al. 2012) tillämpas på monogenetiska ventiler (prickar) i Ceboruco graben (se Fig. 2 och Tabell 2) och inom den inre kratern och yttre flankerna av Ceborucos huvudkon

Elva monogenetiska ventiler är < 12 000 år BP och inkluderar 7 basaltisk-andesit scoria-kottar och 4 kiselkupoler, som antingen är isolerade eller bildar små kluster. Två av dem (Potrerillo II och San Juanito) initierade med korta phreatomagmatiska faser som producerar en basal tuffring runt sina ventiler (Sieron och Siebe, 2008). Konstruktion av scoria-kottar var associerad med Strombolisk aktivitet med måttlig till låg explosivitet, medan kupolplacering (t. ex. Pochetero och Pedregoso) kännetecknades generellt av initial magmatisk explosiv aktivitet följt av effusiv lava extrudering under kupolkonstruktionsfasen (Nelson, 1980; Sieron och Siebe, 2008).

Nelson (1980) analyserade de andesitiska lavorna av monogenetiska byggnader på Se-flankerna i Ceboruco och fann att de varken kemiskt liknar andesiterna före kalderan eller andesiterna efter kalderan i huvudvulkanen. I detta sammanhang föreslog Petrone (2010) att de magmatiska systemen för båda, Ceboruco och de omgivande monogenetiska vulkanerna är relaterade till varandra och tillsammans producerar den stora kemiska sorten som kan observeras i Ceborucos postpliniska produkter. Ytterligare studier är nödvändiga för att förstå det lokala magmatiska systemet. Här fokuserar vi på utvärdering av vulkaniska faror som härrör från utbrott av Ceborucos centrala vulkan, och inkluderar inte de som orsakas av monogenetiska utbrott i omgivningen.

andra aktivitetsstadiet – Jala Plinian-utbrottet

efter en lång period av inaktivitet (cirka 40 000 år) vid centralbyggnaden placerades det dacitiska destiladero lavaflödet på WNW-flanken (Nelson, 1980; Sieron och Siebe, 2008). En total volym på 0,42 km3 (tabell 3) bestämdes genom fältdata och användning av GIS-programvara för Destiladero lavaflöde, vilket markerar en kompositionsförändring från rent andesitiska lavor mot mer utvecklade magmas. Någon gång efter dess placering, det mest våldsamma utbrottet som är känt från Ceboruco, ägde Plinian Jala-utbrottet daterat vid 1060 55 år BP (Sieron och Siebe, 2008) rum. Detta utbrott hade ett högt vulkaniskt explosivitetsindex (VEI = 6; Newhall and Self, 1982), ledde till bildandet av den yttre kalderan med en diameter på 3,7 km och producerade omfattande tephra-nedfall längs huvudspridningsaxeln mot Sierra Madre Occidental och nådde långt bortom Grande de Santiago-floden, som ligger 35 km till NE och täcker ett område på > 560 km2 med > 50 cm pimpsten och aska (Nelson, 1980; Gardner och Tait, 2000). De största tjocklekarna av insättningarna (upp till 10 m) hittades runt byn Jala, därav namnet på detta utbrott (Fig. 5a).

tabell 3 egenskaper hos post-plinian lavaflöden av Ceborucos huvudbyggnad
Fig. 5
figur5

kartor som visar fördelningen av Jala Plinian utbrott insättningar: en fördelning av P1 pimpsten nedfall, surge, och pyroklastiska flödes insättningar (modifierad efter Gardner och Tait 2000) och B distribution av lahar insättningar

sekvensen för de enskilda eruptiva faserna och tillhörande pyroklastiska avlagringar av Jala Plinian-utbrottet beskrevs först av Nelson (1980) och senare av Gardner och Tait (2000), Chertkoff och Gardner (2004) och Browne och Gardner (2004, 2005) och inkluderar 6 nedfallslager, 4 pyroklastiskt flöde och 3 pyroklastiska överspänningsenheter. Sammanfattningsvis började utbrottet med uppkomsten av en 10 km hög eruptiv kolonn som producerade en tunn nedfallsavsättning (P0) exponerad i utsprång N i ventilen (eruptiv intensitet på < 106 kg/s; Gardner och Tait, 2000, med modell av Carey och Sparks, 1986). Därefter deponerades den tjockaste (upp till 10 m) och mest voluminösa (8-9 km3) pimpstenfallenhet (P1) huvudsakligen till NE (Fig. 6a). Under denna fas varierade kolonnhöjden mellan 25 och 30 km och utbrottsintensiteten mellan 4 107 och 8 107 kg/s.

Fig. 6
figur6

bilder av insättningar som produceras av Jala Plinian utbrott: EN P1 nedfall, 16 km NE av kratern i Sierra Madre Occidental område. b P2 pyroklastiskt flöde insättning vid roadcut mellan uzeta och Las Glorias byar. c S2 surge enhet vid Copales stenbrott till KRATERENS SW. d häll till n av Ceboruco visar lager av pimpsten nedfall överlagras av en laharic sekvens innehållande Jala pimpsten

den huvudsakliga P1-fasen följdes av en kort viloperiod, varefter P2 till P6 pyroklastiska flödes-och överspänningsenheter deponerades i olika riktningar från kratern, men huvudsakligen mot N och S med deponeringstjocklekar som sträcker sig från några cm (överspänningar) till tiotals m (pyroklastiska flöden) (Fig. 5a, 6b och c). En huvudförening pyroklastisk flödesavlagringstjocklek på upp till 60 m finns mot SW vid stenbrott som skärs i Marquesado block-and-ash fläkt belägen > 15 km från kratern. Överspänningsavlagringar interkalerade mellan nedfallsenheter observerades på avstånd på upp till 20 km från deras källa (Fig. 5a och 6c).

post-P1-faserna står tillsammans för 25% av den totala volymen av den utbrutna magma. I slutet av P1 initierades kalderbildning, vilket framgår av den avsevärda minskningen av massflödet och den drastiska ökningen av litiskt innehåll jämfört med de huvudsakliga P1-nedfallsavlagringarna (~ 8%) och post-P1 (30-60%), liksom i förändringen av magma-kompositionen (P1 = 98% rhyodacit och post-P1 = 60-90% rhyodacit) (Gardner och Tait, 2000).

den totala volymen (Dre = tät bergekvivalent) av det emitterade materialet uppskattades till 3-4 km3 (Nelson, 1980; Gardner och Tait, 2000), vilket tyder på att detta Pliniska utbrott inte bara var en av de mest omfattande utan också en av de mest destruktiva (förlust av vegetation, begravning av pre-spansktalande bosättningar) utbrott i Mexiko under Holocene (Fig. 7).

Fig. 7
figur7

Volymgraf (DRE) av välkända Holoceneutbrott i Mexiko och på andra håll (efter Chevrel et al. 2016). Observera att CE 1060 Jala Plinian utbrott av ceboruco vulkanen är bland de mest omfattande

alla nedfall avlagringar innehåller två pimpstenstyper, vit rhyodacitic och grå dacitic, varav den första representerar den överväldigande delen av den totala volymen (2,8–3,5 km3 av 3-4 km3 DRE). Enligt Chertkoff och Gardner (2004) magma är en blandning av tre källor (bimodal blandning av rhyodacit och dacit, och en liten komponent av basalt), som inträffade i två steg: blandningen av dacit och basalt ägde rum mellan 34 och 47 dagar och blandningen mellan rhyodacit och dacit endast 1-4 dagar före utbrottet (data erhållna ledande zonprofiler i plagioklas och/eller magnetitfenokrister, se detaljer i Chertkoff och Gardner, 2004). Jala-utbrottet anses vara ett kalderautbrott med liten volym enligt Browne och Gardner (2004), under vilket lithics av successivt grundare ursprung utvisades: 6 km djupt före kalderans kollaps som producerade 3.5 km bred yttre Krater (basen på P1 fallout-enheten innehåller < 15% lithics) och ~ 1 km djup under kollaps (P1-enheten innehåller upp till 90% lithics mot toppen).

Syn-och-post-eruptiva lahars, associerade med Jala-utbrottet, var huvudsakligen hyperkoncentrerade flöden och färre skräpflöden, urskiljbara i fältet, som nådde avstånd på upp till 10 km längs de omgivande dalarna, särskilt till KRATERENS SW. Den första observerades ligga direkt ovanför Jala utbrott pyroklastiska flödesavlagringar, medan de senare är förknippade med dalfyllning och omarbetat material. De resulterande laharavlagringarna interkaleras ofta med pyroklastiska flödesenheter på N-flanken av Ceboruco, och förekommer främst i den övre delen av Marquesado-block-och-askfläkten till S av Ceboruco (fikon. 2) när det gäller utbrott-matade syn-eruptiva lahars, och längs ahuacatl-floden (Fig. 5b) och omgivande slätter vid sekundära laharavlagringar (Fig. 6d). Lahar-enheter är också förknippade med borttagandet av det omfattande Nedfallet inom Sierra Madre Occidental nära Grande de Santiago-floden vid 35-40 km N från Ceboruco, mellan de två vattenkraftverken La Yesca och El Caj Ubbin (Fig. 1b), även om avlagringarna är dåligt bevarade eller frånvarande på grund av erosion i de branta sluttningarna av flodkanjonen (endast bevarade i större flodslingor).

rikliga arkeologiska rester som finns i de bördiga dalarna runt Ceboruco indikerar att området har varit bebodd åtminstone sedan den tidiga klassiska perioden (CE 200-300) av Mesoamerican archaeological time scale (Bell, 1971; Zepeda et al., 1993) av personer som tillhör Axelgraven, cist Usbi (arkeolog Jos Usbi Beltran-Medina, personlig kommunikation) och Aztatl Usbi kulturella traditioner (Barrera 2006; Gonz Ubbillez-Barajas och Beltr Usbi-Medina, 2013). Flera av dessa bosättningar begravdes under Jala Plinian-avlagringarna, vilket framgår av många gravar och hushållsrester som hittades av nyligen arkeologiska räddningsutgrävningar som genomfördes under byggandet av den nya motorvägen till Puerto Vallarta (Gonz Mikhaillez-Barajas och Beltrtubbign-Medina, 2013).

post-Plinian effusiv och explosiv aktivitet

Jala Plinian-utbrottet markerar början på en ~ 150 år lång period av intensiv aktivitet vid Ceboruco (Sieron och Siebe, 2008; Sieron et al., 2015; B., 2016) med övervägande av effusiv lavaflödesplacering och små explosiva utbrott vid vulkantoppmötet.

strax efter Jala Plinian-utbrottet placerades den dacitiska Dos Equis-kupolen (Nelson, 1980; Sieron och Siebe, 2008) i caldera-kratern. Denna kupol tappades i sidled av tillhörande Copales lavaflöde (Fig. 8, tabeller 1 och 2), även dacitisk i komposition (65-68, 5 wt% SiO2), vilket resulterade i dess deflation genom sänkning, följt av dess kollaps och den efterföljande bildandet av den inre kratern av Ceboruco vulkanen (Nelson, 1980). Idag bildar resterna av Dos Equis-kupolen marginalerna för den inre kratern och fragment finns i de flesta postpliniska lavor som xenoliter. Copales-flödet översvämmade ett område på 23,7 km2 (Fig. 8) och har en genomsnittlig tjocklek på 80 m. dess totala volym på ~ 2 km3 gör den till den mest voluminösa av alla lavaflöden som utbröt under denna period (tabell 3).

Fig. 8
figur8

Hill-shade bild baserad på en digital höjdmodell (DEM) som visar huvudbyggnaden av Ceboruco vulkanen. Det Pre-Plinian destiladero lavaflödet, post-Plinian Copales, Caj Ubbin, Coapan i, Coapan II, El Norte, Ceboruco och de historiska lavaflödena från 1870, liksom deras källventiler anges också. De andesitiska flödena visas i blått och den dacitiska lavan flyter i orange-bruna färgtoner. Bilden i infälld a skildrar Ceboruco lavaflödet sett från S. Bilden i infälld B visar en dacitisk kupol relaterad till utbrottet 1870 inuti den inre kratern

efter placeringen av Copales lavaflöde producerade fem distinkta huvudsakligen effusiva trachy-andesitiska (60-62 wt% SiO2) utbrott Caj Acubicn, Coapan i, Coapan II, El Norte och Ceboruco flöden (Sieron och Siebe, 2008; Fig. 8, tabellerna 1 och 2).

de postpliniska lavaflödena på N-och SW-flankerna är nästan helt täckta av resterna av Dos Equis-kupolen och formar vulkanens nuvarande morfologi. Även om information från historiska dokument saknas och inga pyroklastiska avlagringar har hittats i samband med deras utbrott, är det möjligt att placeringen av några av dessa lavaflöden åtföljdes av explosiv aktivitet som producerade mindre aska som därefter avlägsnades av regn, vilket observerades under och strax efter det historiska utbrottet 1870-75.

ingen av de postpliniska lavaflödena kunde dateras med radiokolmetoden. Historiska dokument från tiden för den spanska erövringen avslöjar att för undantag för lavaflödet 1870 fanns alla andra postpliniska lavaflöden redan vid spanjorens ankomst till studieområdet CE 1528 (Ciudad Real, 1976; Arregui, 1946). Stratigrafiska förhållanden indikerar ordningen på de effusiva utbrotten på Ceborucos flanker: Caj Ubbin, Coapan i, Coapan II och Norte till N; och Copales, Ceboruco och 1870 till SW.

på grund av morfologiska skillnader mellan de olika lavaflödena antog Sieron och Siebe (2008) att de 6 lavaflödena (med undantag för 1870-flödet) emitterades i följd, en efter den andra, och separerades av korta perioder av relativ vila över ett totalt tidsintervall på ~ 500 år från CE ~ 1000 (strax efter Jala-utbrottet) till CE 1528 (spanjorernas ankomst). Detta tidigare antagande visade sig vara felaktigt, vilket nyligen upptäcktes av en sekulär variation paleomagnetisk studie (B., 2016). Överraskande, alla sex lavaflöden (total volym av ~ 3 km3) emitterades under en kort period av endast ~ 140 år mellan CE ~ 1000 och CE ~ 1140 (B., 2016), kort efter Plinian Jala-utbrottet och mycket före spanjorernas ankomst 1528 (Fig. 9 och 10). Denna korta aktivitetsperiod följs av 700 år av relativ lugn avbruten av det historiska utbrottet 1870-1875 (Fig. 10). De mindre utbrotten vid toppområdet som gav upphov till de små pyroklastiska konerna och kupolerna kapslade i den inre kalderan var förmodligen samtida med de postpliniska lavaflödena. Vulkaniska konstruktioner inuti kalderan inkluderar kupolkomplex och pyroklastiska kottar: El Centro dome, som kan vara samtida med el Norte lavaflöde( deras kemiska sammansättning är nästan identisk); Pyroklastisk Kon jag ligger i NW-sektorn i Ceborucos inre Krater, som för närvarande har den högsta höjdpunkten för hela vulkanen (La Coronilla); och Pyroklastisk Kon II nära SW-marginalen på den inre kratern. Alla dessa konstruktioner bildades längs en svaghetszon och är inriktade i en WSW-ENE-riktning. Under de första två århundradena efter Jala Plinian-utbrottet producerades således inte bara voluminösa lavaflöden (se föregående stycken) utan också mindre explosiva utbrott inträffade inom toppkratern. Avlagringar associerade till de tre strukturerna (två pyroklastiska kottar och en pyroklastisk ring som omger en lavakupol) inom den inre kratern som nämns ovan ger bevis (t. ex. pekande på närvaron av vatten som resulterade i korta phreatomagmatiska faser under deras explosiv-magmatiska placering (Sieron och Siebe, 2008).

Fig. 9
figur9

Paleomagnetisk datering av alla Post-Plinian och pre-1870 Ceboruco lavaflöden (från B. 2016)

Fig. 10
figur10

Ceborucos eruptiva historia under de senaste 1000 åren (modifierad efter Sieron och Siebe, 2008). Skuggade områden indikerar 2 Sigma-fel för alla lavaflöden före 1870 erhållna med paleomagnetisk dateringsmetod (se även Fig. 9 och B Avsugningar et al. 2016) och radiokolåldersintervall (baserat på 9 prover) för Jala Plinian-utbrottet (Sieron och Siebe 2008). De exakta åldrarna anges endast för Jala Plinian och 1870 utbrott och ett åldersintervall för Ceboruco-flödet; de andra lavaflödena placeras enligt deras stratigrafiska ordning

den totala volymen av lavaflöden efter Plinian uppskattades först av Nelson (1980) till 7 km3, senare av Frey et al. (2004) vid 9.5 km3, och slutligen av Sieron och Siebe (2008) vid 4,4 km3 med enskilda lavaflöden som varierar mellan 0,07 och 2,1 km3 (tabell 3). Skillnader i dessa uppskattningar är huvudsakligen relaterade till kvaliteten (upplösningen) av tillgängliga topografiska data och härledda digitala höjdmodeller och/eller bilder som används för att interpolera enskilda konturer av lavaflödena, varav många delvis täcks av efterföljande yngre lavaer.

uppskattade volymer indikerar höga utbrott på 0,004 km3 / år (Sieron, 2008). Extrapolering av sådana höga utbrott till pre-Jala-scenen skulle innebära en orealistiskt snabb konstruktion av huvudbyggnaden på bara 4000 år (med en total volym på 38 km3 uppskattad av Frey et al., 2004), eller 8800 år (med ett värde på 60 km3, som uppskattats av Nelson 1980) eller 11 500 år (med 46 km3, som uppskattats av Sieron och Siebe 2008). Även om det är ganska annorlunda ligger alla dessa uppskattningar inom samma storleksordning. Eftersom de yngsta daterade vallarna är 45 8 ka gamla (Frey et al., 2004; Se även Fig. 3), är det uppenbart att långvariga perioder av vila måste ha inträffat och att utbrottstakten måste ha varierat avsevärt under Ceborucos utbrottshistoria.

det historiska utbrottet 1870-1875 och den senaste aktiviteten

det senaste utbrottet av Ceboruco ägde rum 1870-1875 och dess storlek har rankats med en VEI = 3 av Global Volcanism Network program (Global Volcanism Program (GVN), 2017, Smithsonian Institution). Caravantes (1870) och Iglesias et al. (1877) besökte Ceboruco vid den tiden och beskrev hela kursen (1870-75) av utbrottet baserat på deras egna observationer (se även Palacio, 1877). Dessutom erhöll de information från invånarna i de intilliggande städerna som ahuacatl Aubbin och Jala (Barrera, 1931; Banda, 1871). Baserat på publikationerna från Caravantes (1870) och andra publicerades ytterligare information i Tyskland av Kunhardt (1870) och Fuchs (1871). Sieron och Siebe (2008) ger en omfattande diskussion om de ursprungliga observationerna; här presenterar vi bara en sammanfattning av de viktigaste egenskaperna hos denna utbrott.

tidiga tecken på oro rapporterades 1783 och 1832 och inkluderade underjordiskt buller, seismisk aktivitet och observation av en vitaktig ångplume som härrör från vulkanens toppområde. År 1832 kändes dessa premonitära fenomen tillräckligt starka för att orsaka rädsla bland invånarna i grannlandet Jala, som övergav sina hem i några dagar (Iglesias et al., 1877). Flera årtionden senare återupptog oron och nådde igen högre nivåer. Den exakta tidpunkten för toppen av premonitory oroligheter i 1870 varierar från författare till författare, men inträffade mellan den 15: e och 21 februari, strax före början av utbrottet den 23 februari 1870, som varade fram till 1875, då “små eruptiva kolumner laddade med aska fortfarande stiger i intervaller om 10 minuter” och lavaflödet fortfarande rör sig långsamt (Garcasia, 1875; Iglesias et al., 1877).

i början av utbrottets huvudfas reste pyroklastiska flöden och störningar nerför ravinerna på södra sluttningen (Caravantes, 1870; Lacroix, 1904; Waitz, 1920). Caravantes (1870) beskriver färska pyroklastiska avlagringar i Los Cuates-ravinen och utvecklingen av ett 80 m högt visköst lavaflöde fram genom samma ravin (Fig. 11a).

Fig. 11
figur11

funktioner av utbrottet 1870-75. en målning av ett vittne om utbrottet 1870 (från Banda 1871; okänd konstnär). b Google-Earth satellitbild av kraterregionen, där funktioner som visas på foton C och D Anges (se Sieron och Siebe 2008, för geologisk Tolkning). C Pyroklastisk kon och 1870 aska som täcker den intilliggande slätten och till höger om 1870 dome-coulee. d 1870 Krater med liten kupol (förgrund) och 1870 lavaflöde (bakgrund)

Ash fallout täckte synligt landskapet upp till 15 ligor (~ 85 km) från kratern och tjocklekar på upp till 50 cm observerades (Banda, 1871). År 1872 upphörde det huvudsakliga lavaflödet att gå framåt, men vertikal inflation observerades fortfarande (Iglesias et al., 1877) och ny lava uppstod längs flera frakturer högre upp på SW-flanken, liksom inuti den inre toppkratern. I Guadalajara och andra delar av delstaten Jalisco kändes seismisk aktivitet under flera perioder under utbrottet, och en topp rapporteras under de första månaderna 1875.

utbrottet bildade en liten krater till W Av Pyroklastisk kon I, inuti den inre kratern (Fig. 11b). Denna aktivitet avlägsnade delvis kanten på W-kratern av Pyroklastisk kon I och blev nu e-marginalen för den nya kratern 1870, där en kupol finns idag (Fig. 11c och d).

Sieron och Siebe (2008) och Sieron (2009) bestämde de totala volymerna för 1870-75 eruptiva produkter. En volym på ~ 1,14 km3 beräknades för lavaflödet (tabell 3) och högst ~ 0,1 km3 för askutfallet (Fig. 12a och b). Volymen av de pyroklastiska flödena och överspänningarna i samband med denna utbrott är mycket mindre (~ 0,0005 km3).

Fig. 12
figur12

aska nedfall insättningar som produceras av 1870-75 utbrott: en ask från 1870 som täcker Plinian Jala pimpsten vid de nedre östra Ceboruco-flankerna, 6 km från kratern. b 1870 aska som täcker omarbetade Pliniska insättningar vid roadcut längs den nya motorvägen till Puerto Vallarta på södra flanken av Ceboruco

askavlagringarna är finkorniga (Fig. 13a) och har exponerats vid ytan i mer än ett sekel (Fig. 12). Som ett resultat har de delvis eroderats och kan inte identifieras på många ställen, särskilt i distala områden. Baserat på de observationer som rapporterats av Banda (1871) uppskattade vi att ett område på 400 till 500 km2 måste ha påverkats av askfallet 1870-75 med tjocklek mellan några mm och 50 cm.

Fig. 13
figur13

vänster: Kornstorleksfördelning av CE 1870-askfallet samlat på Ceborucos norra flank. Höger: Totalt alkalier vs. kiseldioxid (TAS) diagram (LeBas et al. 1986) av analyserade prover från lavor och kupoler (gula trianglar) och CE 1870 aska (blå rutor)

den kemiska sammansättningen av 1870-75-produkterna varierar från andesit (askfall) till dacit (kupoler och lavaflöde) (Fig. 13b) och aktivitetens utbrottsstil kan märkas som vulkanisk under större delen av denna tidsperiod.

efter 1875 kvarstod fumarolisk aktivitet och enstaka små askplommor i ytterligare 5 år (Iglesias et al., 1877; ord U. S., 1896). Vid 1894 (nästan 20 år efter upphörandet av huvudutbrottet) var två stora fumaroler fortfarande aktiva inom 1870-kratern med temperaturer på 96 kcal C, och ytterligare fumaroler var synliga längs lavaflödet 1870 (ord Ubisez, 1896). Sedan dess har fumarolisk aktivitet gradvis minskat men kvarstår fram till idag. Fumaroler med låg temperatur förekommer vid den yttre kalderans inre kratervägg (1952 M a.S.L.; Fig. 14a och b) och vid foten av en av de små 1870-pluggkupolerna i den inre kratern (Fig. 14c och d).

Fig. 14
figur14

nuvarande fumaroler vid vulkanen Ceboruco. A och b: basen på innerväggen på den yttre kalderakratern. Bilder tagna januari 2016 av Claus Siebe. c och d: basen av 1870 plug-dome inom den inre kratern; bilder tagna 2015, med tillstånd av CENAPRED

CENAPRED har genomfört en övervakningskampanj av fumaroler och fjädrar de senaste åren (sedan 2005). År 2015, temperaturer på 80 CCG vid den yttre kalderan fumarolplatsen och 84 CCG vid den inre kraterpluggkupolen (Fig. 14c och d) mättes. Dessutom samplades sex källor upprepade gånger för kemisk analys vid basen av vulkanen i bassängen av floden ahuacatl Ubbl. Hittills har temperaturer och kemiska kompositioner av fumaroler och källvatten förblivit inom ett smalt baslinjeområde, vilket utesluter magmatisk reaktivering (CENAPRED, 2016).

ett permanent seismiskt övervakningsnätverk finns inte vid Ceboruco. Universitetet i Guadalajara och Civilskyddskontoret i staten Nayarit installerade en tillfällig (2003-2008) seismisk station (CEBN) på vulkanens södra flank (2117 M a.S.l.). S occurnchez et al. (2009) och Rodr Brasiliguez-Uribe et al. (2013) klassificerade seismiciteten som registrerades inom en radie av 5 km runt den seismiska stationen i tre huvudtyper av händelser som följer det schema som föreslagits av McNutt (2000): A) vulkan-tektoniska jordbävningar (VT), som indikerar en spänningsutbredningsregim i fel som korsar vulkanbyggnaden med låg men konsekvent hastighet; b) lågfrekventa jordbävningar (LF), som kan vara relaterade till närvaron av tryckvätskor eller till flytande-fast interaktion; och C) blandade eller hybridhändelser, som är signaler härledda från processer nära ytan som kan indikera förnyad eller intensifierad fumarolaktivitet i eller nära pluggkupolerna i den inre kratern, i överensstämmelse med ett aktivt hydrotermiskt system.

ökningen av den seismiska aktiviteten som föreslagits av dessa studier (s Avsugningchez et al., 2009; Rodr Äpplguez-Uribe et al., 2013) baseras på en begränsad uppsättning data (endast en station, några års inspelning) och måste ses med försiktighet. Ändå representerar det ett värdefullt försök att bestämma nivån på baslinjeaktiviteten vid Ceboruco och jämför successiva händelser inom en tidsram på 5 år. Dessutom understryker det behovet av att genomföra ett mer omfattande övervakningsnätverk som skulle göra det möjligt att klargöra Ceborucos nuvarande aktivitetsläge och göra en mer grundlig riskbedömning.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.