Finite Element Models of Volcano Deformational Systems Having Structural Complexity
El objetivo principal de este trabajo es la construcción de modelos de elementos finitos (FEMs) 3-D con complejidades estructurales con el fin de simular sistemas volcánicos de manera más realista. Como ejemplo de aplicación se ha escogido la caldera de Rabaul, un sistema volcánico cuya dinámica no...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2015 |
| País: | España |
| Institución: | Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) |
| Repositorio: | DIGITAL.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC |
| OAI Identifier: | oai:digital.csic.es:10261/139857 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/10261/139857 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Rock deformation Volcanology Volcanologia Deformación de rocas |
| Sumario: | El objetivo principal de este trabajo es la construcción de modelos de elementos finitos (FEMs) 3-D con complejidades estructurales con el fin de simular sistemas volcánicos de manera más realista. Como ejemplo de aplicación se ha escogido la caldera de Rabaul, un sistema volcánico cuya dinámica no se comprende por completo. Invirtiendo los datos de InSAR recogidos durante los años 2007-2010, investigamos las fuentes de desplazamiento de la superficie y proporcionamos claves de relevancia sobre el sistema magmático superficial real. Incluyendo características realistas, como la topografía y heterogeneidades mecánicas, usamos las informaciones geofísicas y geológicas para construir modelos de FEMs complejos en 3D. En última instancia, proporcionamos una estrategia para llevar a cabo una inversión lineal basada en una matriz de fuentes que nos permite identificar una distribución de flujo de fluido a través de un volumen de posibles fuentes responsables de los cambios de presión en el medio según lo dictado por los datos, sin imponer a priori una forma de fuente específica y su profundidad. Los resultados permiten generar imágenes de la forma compleja de la fuente que da lugar a la deformación, en el espacio y en el tiempo, sin tener que utilizar ninguna fuente con una forma excesivamente simplificada a priori. Esto lleva el modelado de fuentes un paso adelante hacia modelos más realistas. En el caso de Rabaul, la aplicación de la metodología discutida anteriormente, muestra un sistema magmático superficial formado por dos lóbulos interconectados localizados bajo la caldera y en posiciones diametralmente opuestas. La interconexión y la distribución espacial de las fuentes encuentran correspondencia en la petrología de los productos descritos en literatura y en la dinámica de las erupciones que caracterizan la caldera. Los resultados obtenidos mediante la aplicación del método son satisfactorios y demuestran que la inversión lineal basada en la matriz de fuentes de FE propuesta puede ser considerada adecuada para generar modelos de sistemas magmáticos. Se puede aplicar fácilmente a cualquier volcán, ya que tiene en cuenta la deformación del edificio sin tener que especificar la forma de la fuente de deformación antes de la inversión. |
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