LÍNIES D'INVESTIGACIÓ DEL GRUP DE VULCANOLOGIA DE BARCELONA
| * VULCANOLOGIA FÍSICA |
| * MODELITZACIÓ DE PROCESSOS VOLCÀNICS |
| * PETROLOGIA EXPERIMENTAL I GEOCRONOLOGIA |
| * EVALUACIÓ DE LA PERILLOSITAT VOLCÀNICA |
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El Grupo de Volcanología de Barcelona lleva a cabo estudios de volcanología física en zonas de particular interes de España como por ejemplo las Islas Canarias, Cabo de Gata y Cataluña (Zona volcánica de la Garrotxa y Pirineos). Asimismo, estos estudios se extienden a áreas tales como Méjico, Costa Rica, Italia, etc. Dentro del marco de estudios de volcanología física, se realizan estudios estratigráficos y sedimentológicos, mapas geológicos y geología estructural. El objetivo de esta línea de insvestigación es mejorar los conocimientos científicos de los miembros del grupo en referente a los procesos eruptivos y más concretamente al estudio de las calderas de colapso. Estos estudios sobre volcanología física incluyen los conceptos más actuales sobre modelos numéricos y evaluación del peligro volcánico comentado en otros apartados. |
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Afloramiento
de ignimbritas en los Pirineos (Cataluña)
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Área
volcánica de Olot (Cataluña)
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PUBLICACIONES RELACIONADAS: MITJAVILA, J., MARTI, J. and SORIANO, C. Magmatic evolution and tectonic setting of the Iberian Pyrite Belt volcanism. Journal of Petrology (1997) 38: 727-755 PEREZ-TORRADO, F.J., MARTI, J. MANGAS, J. and DAY, S. The ignimbrites of the Roque Nublo Group (Gran Canaria, Canary Islands). Bulletin of Volcanology, (1997) 58: 647-654. ABLAY G.J., CARROLL M.R., PALMER M.R., MARTÍ J., and SPARKS R.S.J. Basanite-phonolite lineages of the Teide-Pico Viejo volcanic complex, Tenerife, Canary Islands. Journal of Petrology (1998) 39: 905-936 BRYAN, S.E., MARTI, J. and CAS, R.A.F. Stratigraphy of the Bandas del Sur Formation: an extracaldera record of Quaternary phonolitic explosive eruptions from the Las Cañadas edifice, Tenerife (Canary Islands). Geological Magazine (1998), 135: 605-636 BRYAN, S.E., CAS, R.A.F., and MARTI, J. Lithic breccias in intermediate volume phonolitic ignimbrites from Tenerife (Canary Islands): Constraints on pyroclastic flow depositional processes. Journal of Volcanology and Geothermal Research (1998), 81: 269-296. MARTI, J., HURLIMANN, M., ABLAY, G.J. and GUDMUNDSSON, A. Vertical and lateral collapses in Tenerife and other ocean volcanic islands. Reply to the Comment by Ancochea et al., Geology, (1998), September : 862-863. NEUMANN, E.R., MARTI, J., MITJAVILA, J. and WULFF-PEDERSEN, E. Origin and implications of mafic xenoliths associated with Cenozoic extension-related magmatism in the Valencia trough, NE Spain. Mineralogy and Petrology (1999), 65: 113-139. SORIANO, C. and MARTI, J. Facies analysis of volcano-sedimentaty successions hosting massive sulfide deposits in the Iberian Pyrite Belt, Spain. Economic Geology (1999) 94: 867-882 ABLAY G.J., and MARTI, J., Stratigraphy and structure of the Teide-Pico Viejo complex, Tenerife, Canary Islands. Journal of Volcanology and Geothermal Research (2000) 103: 175-208 BRYAN, S.E., CAS, R.A.F. and MARTI, J. The 0.57 Ma plinian eruption of the Granadilla member, Tenerife (Canary Islands): an example of complexity in eruption dynamics and evolution. Journal of Volcanology and Geothermal Research (2000) 103: 209-238 MARTI, J. and WOLFF, J.A. Introduction: The Geology and Geophysics of Tenerife, Journal of Volcanology and Geothermal Research, (2000) 103: 1-4. MARTI, J and GUDMUNDSSON, A. The Las Cañadas caldera (Tenerife, Canary Islands): an overlapping collapse calderas generated by magma chamber migration. Journal of Volcanology and Geothermal Research (2000) 103: 161-173. COSTA, F., DUNGAN, M. and SINGER, B. Magmatic Na-rich phlogopite in a suite of gabbroic crustal xenoliths from Volcán San Pedro, Chilean Andes: Evidence for a solvus relation between phlogopite and aspidolite. American Mineralogist (2001) 86 , 29-35. LEGROS, F. and MARTI, J. Formation of inversely graded basal layers in ignimbrites by progressive aggradation. J. Volcanol. Geotherm. Res (2001) 111: 25-33. SORIANO, C., ZAFRILLA, S,. MARTI, J., ABLAY, G.J., CAS, R.A.F and BRYAN, S., Welding and rheomorphism of ponolitic fallout deposits from the Las Cañadas caldera (Tenerife, Canary Islands). Bull. Geol. Soc. Am. (2002) 114, No. 7, 883-895 SORIANO, C. and CASAS, J.M. Variscan Tectonics in the Iberian Pyrite Belt, South Portuguese Zone. International Journal of Earth Sciences (Geologische Rundschau), (2002) 91, 882-896 SORIANO, C. and CASAS, J.M. Cross section through the central part of the Iberian Pyrite Belt, South Portuguese Zone (Spain). Geological Society of America Special Paper (2002) 364, 183-197 GALINDO, I., SORIANO, C., MARTI, J. and PEREZ, N. Tectonic structure and evolution of the Las Cañadas edifice (Tenerife, Canary Islands): implications for active diffuse degassing. Journal of Volcanology and Geothermal Research (2005), 144: 73-87. MACEDONIO, G., NERI, A., MARTI, J. and FOLCH, A. Temporal evolution of flow conditions in sustained magmatic explosive eruptions. Journal of Volcanology and Geothermal Research (2005), 143: 153-172. MARTI, J. and ERNST, G.J. Volcanism and Environment. Cambridge University Press ( 2005): 471pp MARTI, J and FOLCH, A. Anticipating volcanic eruptions. In MARTI, J and Ernst, G.J. (eds) Volcanism and Environment, Cambridge University Press (2005): 90-130 PITTARI, A., CAS, R. A. F and MARTÍ, J. The occurrence and origin of prominent massive, pumice-rich ignimbrite lobes within the late Pleistocence Abrigo Ignimbrite, Tenerife, Canary Islands. Journal of Volcanology and Geothermal Research (2005), 139: 271-293 SORIANO, C., GALINDO, I., WOLFF, J. A. and MARTI, J. Vent complexes and related proximal deposits in the Las Cañadas caldera, Tenerife, Canary Islands, Bulletin of Volcanology (2006), 69 (2): 217-231 EDGAR, C.J. WOLFF, J.A. OLIN, P.H. NICHOLS, H.J. PITTARI, A. CAS, R.A.F. REINERS, P.W. SPELL, T.L. and MARTÍ, J. The late Quaternary Diego Hernandez Formation, Tenerife: a cycle of voluminous explosive phonolitic eruptions. Journal of Volcanology and Geothermal Research (2007, in press) MARTÍ, J., GEYER, A., ANDUJAR, J, Volcanological evolution of Tenerife (Canary Islands) during the last 250 ka, Journal of Volcanology and Geothermal Research, EXPLORIS Special Volume (submitted) MARTI, J., SORIANO, C., GALINDO., I. and CAS, R.A.F. Resolving problems with the origin of the Las Cañadas caldera (Tenerife, Canary Islands): The Los Roques de García Formation - a major debris avalanche or an in situ stratified edifice building succession?. Geological Society of America Special Paper (2007, in press). |
MODELIZACIÓN DE PROCESOS VOLCÁNICOS
| El Grupo de Volcanología de Barcelona realiza modelizaciones, tanto a nivel experimental como numérico de ciertos procesos volcánicos, orientadas a la evaluación cuantitativa de los parámetros que controlan los procesos volcánicos an áreas activas. El principal objetivo de esta línea de trabajo es ser capaz de comparar diferentes erupciones, simular eventos pasado y predecir procesos futuros de similares características. Este último es uno de los puntos claves del último Programa Marco de la Unión Europea y continúa siéndolo en el actual (FP7). |
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Modelo
análogo aplicado al estudio de las calderas de colapso
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Example
of numerical model applied to collapse caldera studies
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PUBLICACIONES RELACIONADAS: GUDMUNDSSON, A., MARTI, J. and TURON, A. Stress fields generating ring faults in volcanoes. Geophys. Res. Lett., (1997) 24 (13): 1559-1562 FOLCH, A and MARTI, J. Generation of overpressure in felsic magma chambers by replenishment. Earth Planet. Sci. Lett., (1998), 163: 301-314. FOLCH, A., MARTI, J., CODINA, R. and VAZQUEZ, M. A numerical model for temporal variations during explosive central-vent eruptions. Journal of Geophysical Research (1998), 103: 20,883-20,899. FOLCH, A., VAZQUEZ, M., CODINA, R. and MARTI, J. A fractional step finite element method for the Navier-Stokes equations applied to magma chamber withdrawal. Computers & Geosciences (1999) 25: 263-275 FOLCH, A., FERNÁNDEZ, J., RUNDLE, J.B., and MARTÍ, J. Ground deformation in a viscoelastic multilayered system. A comparation between analytical and numerical solutions for point and extended sources. Geophysical Journal International. (2000) 140: 37-50. GUDMUNDSSON, A., MARINONI, L and MARTI, J. Dyke injection and arrest: implication for volcanic hazards. J. Volcanol. Geotherm. Res., (1999), 88: 1-13 HURLIMANN, M., LEDESMA, A. and MARTI, J. Conditions favouring catastrophic volcanic landslides. TerraNova (1999), 11: 106-111. MARTI, J., FOLCH, A., NERI, A., and MACEDONIO, G. Pressure evolution during explosive caldera-forming eruptions. Earth Planet. Sci. Lett. (2000) 175: 275-287. MARTI, J., SORIANO, C. and DINGWELL, D.B. Tube pumices: strain markers of a ductile-brittle transition in explosive eruptions. Nature (1999) 402: 650-653. NEUMANN, E.R., WULFF-PEDERSEN, E., SIMONSEN, S.L., PEARSON, N.J., O'REILLY, S.Y., MARTI, J. and MITJAVILA, J. Evidence for fractional crystallization of periodically refilled magma chambers in Tenerife, Canary Islands. Journal of Petrology (1999) 40: 1089-1123. HURLIMANN, M. MARTI, J. and LEDESMA, A. Mechanical relationship between catastrophic volcanic landslides and caldera collapse. Geophys. Res. Lett. (2000) 27: 2393-2396 LEGROS, F., KELFOUN, K., and MARTI, J. The influence of vent geometry on caldera- forming eruptions. Earth Planet. Sci. Lett., (2000) 179: 53-61. FOLCH. A., MARTI, J. and CODINA, R., Numerical modelling of magma withdrawal during caldera-forming eruptions. Journal of Geophysical Research (2001) 106: 16163-16175. COSTA, F., CHAKRABORTY, S. and DOHMEN, R. Diffusion coupling between trace and major elements and a model for calculation of magma residence times using plagioclase. Geochimica et Cosmochimica Acta (2003) 67, 2189-2200. GOTTSMANN, J and RYMER, H.: Deflation during caldera unrest: constraints on subsurface processes from gravity-height data. Bulletin of Volcanology (2003) 64, 338-348 CODINA, R., and FOLCH, A..: A stabilized finite element predictor-corrector scheme for the incompressible Navier-Stokes equations using a nodal based implementation. International Journal for Numerical Methods in Fluids (2004) 221: 215-225. FOLCH, A and MARTI, J. Geometrical and mechanical constrains on the formation of ring fault calderas. Earth and planetary science letters (2004), 221: 215-225 MACEDONIO, G., NERI, A., MARTI, J. and FOLCH, A. Temporal evolution of flow conditions in sustained magmatic explosive eruptions. Journal of Volcanology and Geothermal Research (2005), 143: 153-172. GEYER, A., FOLCH, A. and MARTI, J. A relationship between caldera collapse and magma chamber withdrawal: an experimental approach. Journal of Volcanology and Geothermal Research (2006), 157: 375-386. FOLCH, A. and MARTI, J. Time-dependent vent conditions during explosive caldera-forming eruptions. Earth and Planetary Science Letters (in prep) MARTÍ, J., FELPETO, A. and ORDOÑEZ, A. Methodology for the computation of volcanic susceptibility: Application to Tenerife Island (Canary Islands) (in prep) |
PETROLOGÍA Y GEOCRONOLOGÍA
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Los resultados obtenidos en esta línea de investigación complementa los resultados anteriores mediante métodos de petrología experimental y estudios de tiempos de residencia de magmas. El objetivo principal es caracterizar las condiciones necesarias para el desarrollo del volcanismo explosivo. Los estudios incluidos en el marco de la petrología y geocronología realizados por el Grupo de Volcanología se desarrollan básicamente en el laboratorio de procesos geológicos SIMGEO. Las escalas de tiempo y las tasas de los procesos magmáticos son una importante fuente de información a la hora de comprender diversos aspectos de la actividad ígnea. Por ejemplo,el tiempo de vida de los magmas localizados debajo de calderas o volcanes activos puede llegar a condicionar los flujos, tanto de masa como de temperatura, relevantes en la explotación geotérmica y la evaluación del riesgo volcánico. En el Grupo de Volcanología de Barcelona determinamos la duración de dichos procesos a través de la modelización (utilizando la Ley de Fick para la difusión) del re-equilibrio por difusión de los isótopos y elementos en diversos minerales. Contacto: Fidel Costa (fcosta@ija.csic.es). |
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Laboratory
of Experimental Petrology (SIMGEO)
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Phase
stability fields of experimental minerals and variation of crystallinity
(weight %) .
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PUBLICACIONES RELACIONADAS: COSTA, F., DUNGAN, M. and SINGER, B. Magmatic Na-rich phlogopite in a suite of gabbroic crustal xenoliths from Volcán San Pedro, Chilean Andes: Evidence for a solvus relation between phlogopite and aspidolite. American Mineralogist (2001) 86 , 29-35. COSTA, F. and SINGER, B. Evolution of Holocene dacite and compositionally zoned magma, Volcán San Pedro, Southern Volcanic Zone, Chile. Journal of Petrology (2002) 43, 1571-1593. COSTA, F., DUNGAN, M. and SINGER, B. Hornblende and phlogopite-bearing gabbroic crustal xenoliths from Volcán San Pedro (36o S), Chilean Andes: evidence for melt and fluid migration and reactions in subduction-related plutons. Journal of Petrology (2002) 43, 219-241. COSTA, F., CHAKRABORTY, S. and DOHMEN, R. Diffusion coupling between trace and major elements and a model for calculation of magma residence times using plagioclase. Geochimica et Cosmochimica Acta (2003) 67, 2189-2200. COSTA,F. SCAILLET,B. and GOURGAUD, A. Massive atmospheric sulfur loading of the AD 1600 Huaynaputina eruption and implications for petrologic sulfur estimates. Geophysical Research Letters (2003) 30, 1068, doi: 10.1029/2002GL016402. COSTA, F. and CHAKRABORTY, S. . Decadal time gaps between mafic intrusion and silicic eruption obtained from chemical zoning patterns in olivine. Earth and Planetary Science Letters (2004) 227, 517-530. COSTA, F., SCAILLET, B. AND PICHAVANT, M.Petrologic and experimental constraints on the pre-eruption conditions of Holocene dacite from Volcán San Pedro (36o S, Chilean Andes) and the importance of sulfur in silicic subduction-related magmas. Journal of Petrology (2004) 45, 855-881 COSTA, F. and DUNGAN, M. Short time scales of magmatic assimilation from diffusion modeling of multiple elements in olivine. Geology (2005) 33: 837-840 TURNER, S. and COSTA, F. Measuring time scales of magmatic evolution. Elements. (2007) In press. |
EVALUACIÓN DEL PELIGRO VOLCÁNICO
| El Grupo de Volcanología de Barcelona
trabaja en el desarrollo de sistemas automáticos orientados a la
evaluación del peligro volcánico y la gestión del
riesgo. Para ello, se utilizan los conceptos adquiridos a través
de las anteriores líneas de trabajo y la información regional
disponible. El Grupo de Volcanología apuesta por mantener y potenciar
esta línea de investigación en un futuro que es, a su vez,
uno de los temas de importante interés social. De hecho, en relación
con este tema, recientemente, la UE ha invertido en importantes proyectos
tales como el AEGIS o EXPLORIS. Durante los últimos años,
el Grupo de Volcanología de Barcelona ha desarrollado herramientas
de GIS para la evaluación de la peligrosidad volcánica
intentado automatizar de esta manera el análisis que se requiere
para la computación de mapas de peligrosidad volcánica y
escenarios eruptivos. |
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Example
of susceptibility map for Tenerife
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Example
of probability map for lava flows in Tenerife
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PUBLICACIONES RELACIONADAS: FELPETO, A., MARTÍ, J. and ORTIZ, R. GIS-based automatic system for volcanic hazard assessment and risk management, Journal of Volcanology and Geothermal Research,166 (2): 106-116. MARTÍ, J., FELPETO, A. and ORDOÑEZ, A. Methodology for the computation of volcanic susceptibility: Application to Tenerife Island (Canary Islands) (in prep) TOYOS, G. P., COLE, P. D., FELPETO, A. and MARTI, J. A GIS-based methodology for hazard mapping of small volume pyroclastic flows. Natural Hazards (2007, in press) |