El sistema magmático del Volcán de Colima a partir de datos magnetotelúricos y ruido am-biental sísmico

Resumen

En este trabajo presentamos los resultados obtenidos de la inversión 3D del tensor de impedancia de una red de 21 sondeos magnetotelúricos en el rango de frecuencia de 1000 a 0.05 Hz. Los modelos obtenidos confirman la existencia de una zona conductora a una profundidad de entre 2 y 4 km bnm subyaciendo el Volcán de Colima (VC), la cual actúa como un sello natural del sistema hidrotermal del Complejo Volcánico de Colima (CVC). Los modelos de resistividad a lo largo de cinco secciones de profundidad orientadas ~EW y extraídos de la inversión 3D de la impedancia, muestran que la corteza media en el sector norte del CVC es considerablemente más resistiva (>1000 ohm·m) y compacta que la zona sur, en donde la corteza es más conductiva y se encuentra aparentemente más fragmentada también.

Los resultados combinados de cortes de resistividad verticales y horizontales del modelo 3D revelan un conductor vertical (10–20 ohm·m) de forma elipsoidal bajo el Volcán de Colima, el cual se extiende desde los 5 a los 15 km de profundidad bnm. La dimensión aproximada del conductor elíptico es de 20 km a lo largo del eje mayor, que coincide con una falla de orientación NS, y de 5 km de ancho. Este resultado sugiere que este segmento de falla controla, en gran medida, el ascenso de fluidos magmáticos.

A profundidades de entre 15 y 18 km bnm la corteza se vuelve conductora en todas direcciones, lo que coincide con un cuerpo plano de velocidad de onda de corte anómala (<3.2 km/s) que se observa a una profundidad similar bajo el CVC y que es consistente con un cuerpo de baja densidad y de baja resistividad eléctrica. Este cuerpo es interpretado como un reservorio estratificado y diferenciado (mush) que contiene magma rico en H₂O. Este reservorio cortical alberga un magma evolucionado con alto contenido de fusión parcial y zonas empacadas de cristales que polarizan eléctricamente el reservorio. Tanto la estructura de velocidad de onda de corte como la estructura 3D de resistividad, proporcionan evidencia de que el Volcán de Colima tiene una fuente magmática profunda y aproximadamente plana y no una cámara magmática volumétrica superficial.

Este cuerpo plano y horizontal de baja densidad y baja resistividad, que contiene magmas ricos en H₂O, es propenso a polarizarse eléctricamente y polarizar al medio circundante. La evidencia sugiere que la actividad reciente y próxima del VC está directamente relacionada a una fuente magmática profunda y no a una cámara magmática superficial, y que la actividad recurrente del volcán puede ser representada y explicada eléctricamente.