¿Cómo varia la composición del gas volcánico durante un período eruptivo?
La medición de la composición del gas volcánico por Multi-GAS se
repitió durante el período eruptivo en 2014-2015, así como el período de
silencio anterior a la erupción en el cráter Nakadake, volcán Aso.
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Diagramas esquemáticos que muestran el mecanismo de variación de la
composición observado durante el período eruptivo. Créditos: Hiroshi Shinohara
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La composición del gas volcánico medida durante el período eruptivo
mostró una variación grande y rápida. En particular, las relaciones CO2/SO2
y SO2/H2S variaron en el rango de 1-8 y 3-300 durante la
erupción de cenizas con una clara correlación negativa.
La gran variación y la correlación negativa de las composiciones se
atribuyen a dos órdenes de diferencia de magnitud de presión de desgasificación,
tales como 20 y 0.2 MPa; los gases con grandes tasas de CO2/SO2
y de pequeñas tasas de SO2/H2S se derivan de la alta
presión.
La rápida y grande variación de composición sugiere un ascenso
frecuente de burbujas formadas a varias profundidades durante la erupción.
La relación máxima de CO2/SO2 disminuyó con la
disminución de la intensidad de la erupción lo que sugiere una disminución en
la contribución de las burbujas generadas a grandes profundidades.
Con el tiempo, la relación H2O/SO2 de los gases
aumenta de 30 a > 60, lo que sugiere un aumento en la contribución
hidrotermal.
Metodos
La composición de los gases volcánicos emanados de las fumarolas del
sur, la superficie del lago del cráter (durante el período de quietud) o el
respiradero principal (durante el período eruptivo) se estiman mediante la
medición de la pluma con las técnicas de paquete de filtro alcalino y Multi-GAS.
Las relaciones de concentración de las especies de gas en el gas
volcánico se estiman basándose en una pendiente de una correlación lineal en un
diagrama de dispersión de dos concentraciones de especies de gas.
Durante el período de silencio, se estimó por separado la composición
del gas de la fumarola y el gas del lago seleccionando el lugar de medición
teniendo en cuenta la dirección del viento y el movimiento real de la pluma.
Durante el período de erupción, no fue posible realizar la medición por
separado de los gases de las diferentes fuentes, es decir, las fumarolas y el
respiradero eruptivo, debido al acceso limitado para evitar el peligro.
Además de la medición del gas, se observaron ondas infrasónicas en una
estación del borde del cráter donde no se debe
considerar ningún efecto por barreras topográficas para su propagación.
Resultados
Periodo de silencio
Las composiciones del gas fumarólico y del gas del lago se calcularon
por separado, pero el efecto de la contaminación cruzada puede reconocerse en
algunos gases.
Periodo eruptivo
El 12 de enero, el 25 de febrero y el 17 de marzo de 2015, las
composiciones de pluma medidas son bastante variables durante cada observación.
La gran dispersión se debe probablemente a la variación temporal de la
composición del gas fuente o a la contribución de diferentes fuentes.
Correlación entre las proporciones
Durante el período eruptivo se observó una gran dispersión de la
composición del gas, pero la variación no muestra una
correlación sistemática con las manifestaciones superficiales, como fuertes
explosiones reconocidas en los registros de las ondas infrasónicas.
Conclusión
La variación de la composición del gas volcánico se midió con Multi-GAS
durante el período eruptivo en 2014-2015 y durante el período de silencio
anterior a la erupción. La composición del gas volcánico durante el período
eruptivo se caracteriza por su rápida y gran variación. El 12 de enero de 2015,
las composiciones de gas se midieron durante la gran erupción de ceniza con
actividad estrombolítica intermitente. Las proporciones CO2/SO2
y SO2 / H2S variaron rápidamente durante unas pocas horas
de las mediciones, dentro de los rangos de 1.5 a 8 y de 3 a 300,
respectivamente.
