Los puntos clave no están disponibles para este artículo en este momento.
La alteración hidrotermal, que altera la composición química y el estado físico de las rocas volcánicas, puede debilitar un edificio volcánico, lo que potencialmente lleva a inestabilidad y colapso, poniendo en riesgo los medios de vida de los residentes vecinos. Los escenarios de inestabilidad pueden ser modelados utilizando modelos numéricos a gran escala, cuya precisión depende de adquirir las propiedades físicas y mecánicas de las rocas volcánicas a partir de mediciones de laboratorio. De manera rutinaria, los estudios de laboratorio proporcionan mediciones para conjuntos de muestras pequeñas (< 10) y, como resultado, no comprendemos completamente el rango de propiedades rocosas que describen una unidad o volumen particular del volcán, ni está claro si las pocas muestras recolectadas son representativas. Aquí, presentamos un método que puede ayudarnos a seleccionar el valor más apropiado, o rango de valores, para las propiedades físicas y mecánicas de las rocas volcánicas para modelos numéricos a gran escala. Recogimos casi 550 rocas de siete sitios de muestreo diferentes en La Soufrire de Guadalupe, un estratovolcán andesítico activo en el Caribe Oriental. A las rocas se les asignó un índice de grado de alteración, de 1 (menos alterada) a 5 (más alterada), basado en una evaluación visual de su alteración. Las densidades aparentes se midieron luego en el campo utilizando el método de Arquímedes y, por último, se midió su resistencia utilizando un medidor de carga puntual, un aparato de medición de resistencia en el campo. El índice de grado de alteración varía de 1 a 5, las densidades aparentes varían de menos de 1000 a 2700 kg/m3, y los valores de resistencia de carga puntual oscilan entre 0.012 y 8.53 MPa. Los mapas de distribución de resistencia de carga puntual y de alteración para los siete lugares de muestreo muestran no solo que las propiedades físicas de la roca varían enormemente en un lugar individual, sino también que las distribuciones de alteración y resistencia varían de un lugar a otro, destacando la gran heterogeneidad del domo en La Soufrire de Guadalupe. Para calibrar estos datos de campo, llevamos pequeñas muestras de las rocas probadas al laboratorio para mediciones de porosidad y resistencia a la compresión uniaxial. Las mediciones de porosidad, que oscilan entre 0.02 y 0.8, exhibieron una fuerte correlación con los valores de densidad de campo. Las rocas extremadamente alteradas, clasificadas con un índice de grado de alteración de 5, a pesar de tener porosidades que oscilan entre 0.11 y 0.8, no superaron la resistencia de carga puntual de 2 MPa, sugiriendo que la resistencia no dependía únicamente de la porosidad. También encontramos que la resistencia disminuye en función del aumento de la porosidad y del índice de grado de alteración. Aunque las pruebas de resistencia a la compresión uniaxial revelaron sincronicidad con los datos de resistencia de carga puntual, nuestro objetivo actual es realizar más pruebas para limitar mejor esta relación. La prueba de carga puntual es un método de campo que puede simplificar los problemas logísticos detrás de las evaluaciones de resistencia de los domos volcánicos, y de igual manera ampliar el conjunto de muestras de estudios individuales. La calibración de los resultados de campo a los datos de laboratorio de resistencia a la compresión uniaxial permitirá que nuestros datos sean utilizados en modelos de estabilidad volcánica y acomoden la conversión directa, de valores de carga puntual a valores de resistencia a la compresión uniaxial, in situ. La posible abundancia de datos disponibles y distribuciones de resistencia espacial podría hacer que los modelos a gran escala sean más realistas y, en consecuencia, más precisos y confiables.
Poganj et al. (Fri,) estudiaron esta cuestión.