Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, México 349
RESUMEN
Se reporta la interpretación cualitativa y cuantitativa de anomalías aeromagnéticas del complejo volcánico de Colima (CVC) y sus alrededores. La zona se caracteriza por anomalías magnéticas de distintas amplitudes y longitudes de onda asociadas con estructuras volcánicas y cuerpos intrusivos, incluyendo al CVC. Se identifican 24 dominios aeromagnéticos definidos por patrones característicos de anomalías en un área de aproximadamente 11,500 km2 alrededor del CVC. El Volcán de Colima y el Nevado de Colima se caracterizan por anomalías dipolares de gran amplitud. Se investiga la estructura profunda del complejo volcánico utilizando un modelo magnético dimensional 2¾-D, encontrando que la fuente asociada a las anomalías de los volcanes se relaciona con una posible cámara magmática de forma alargada, con una longitud mayor a los 6.8 km en dirección N-S y espesor máximo de 5.6 km. En el Volcán de Colima, ésta se localiza a una profundidad de 4.8 km. Este cuerpo se extiende por una distancia del orden de 5.6 km hacia el sur del CVC con un espesor promedio del orden de 0.54 km. Bajo el volcán Nevado de Colima se interpreta una posible cámara magmática colapsada de forma alargada con una longitud en dirección N-S mayor a 5.6 km y con espesor máximo de 1.2 km con una profundidad del orden de los 5.2 km bajo el cráter del Nevado. Se documentan, por primera vez, nuevas estructuras geológicas asociadas a anomalías magnéticas sepultadas por productos volcánicos, como fallas y cuerpos intrusivos. En la mayor parte del mapa magnético reducido al polo, se observan anomalías monopolares de grandes dimensiones, amplitudes altas y longitudes de onda largas, asociadas a rocas intrusivas. A 47 km al NW de los volcanes Colima y Nevado de Colima se puede apreciar un cinturón formado por tres de estas anomalías. En la zona también existe una serie de anomalías magnéticas relacionadas con la presencia de yacimientos de mineral de hierro, como la mina El Encino ubicada a 48 km al SE y el área mineralizada de la Sierra de Manantlán a 42 km al ESE del volcán de Colima.
Palabras clave: anomalías aeromagnéticas, modelo aeromagnético, mapeo geológico, tectónica, complejo volcánico de Colima, México.
ABSTRACT
Results of qualitative and quantitative interpretation of aeromagnetic anomalies over the Colima volcanic complex (CVC) and surrounding areas are presented. The area is characterized by magnetic anomalies of distinct amplitude and wavelength associated with volcanic structures and intrusive bodies, including the CVC. We identified 24 aeromagnetic domains in an area of 11,500 km2 around the CVC.
EstudioaeromagnéticodelcomplejovolcánicodeColima,occidentedeMéxico–implicacionestectónicasyestructurales
Héctor López-Loera1,*, Jaime Urrutia-Fucugauchi2 y Luis Alva-Valdivia2
1 División de Geociencias Aplicadas, Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica A.C., Camino a la Presa San José No. 2055, Col. Lomas 4ª. Secc, San Luis Potosí, S.L.P., México.
2 Laboratorio de Paleomagnetismo y Geofísica Nuclear, Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, 04510 México, D.F., México.
Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, v. 28, núm. 3, 2011, p. 349-370
López-Loera,H.,Urrutia-Fucugauchi,J.,Alva-Valdivia,L.,2011,EstudioaeromagnéticodelcomplejovolcánicodeColima,occidentedeMéxico–implicacionestectónicasyestructurales:RevistaMexicanadeCienciasGeológicas,v.28,núm.3,p.349-370.
López-Loera et al.350
We identify, for the first time, new geological structures buried under volcanic products, like faults and intrusive bodies. High amplitude magnetic dipolar anomalies characterize the volcanic structures of Colima and Nevado de Colima volcanoes. CVC deep structure was investigated by using a 2¾ D magnetic model, finding that the source is related to a possible magmatic chamber of elongated shape, >6.8 km long, in north-south strike with maximum thickness of 5.6 km, which is located at 4.8 m depth beneath the Colima volcano. The body extends to 5.6 km south of the Colima volcano, with average thickness of about 0.54 km. Under Nevado de Colima volcano, we interpreted a collapsed magmatic chamber, with elongated shape, >5.6 km long and 1.2 km of maximum thickness at a depth of around 5.2 km below the Nevado summit.
In most of the reduced to the pole magnetic anomaly map, we observed large monopolar anomalies, high amplitude, and long wavelengths associated to the intrusive bodies. Three of these anomalies form a 47 km long belt to the NW of the CVC. There are several magnetic anomalies related to iron-ore deposits, i.e., El Encino mine (48 km SE of CVC) and Sierra de Manantlán (42 km ESE of CVC).
Key words: magnetic anomalies, aeromagnetic modeling, geological mapping, tectonics, Colima volcanic complex, Mexico.
INTRODUCCCIÓN
Desdequeserealizaronlosprimerosestudiosae-romagnéticosaprincipiosdelsiglopasadoenglobosaerostáticos(Heiland,1963)sehanreportadoavancesenlainstrumentaciónyplataformasdeobservaciónquehanpermitidoutilizarlasnuevosmétodosenunagranvariedaddesituacionesyobjetivos.Losestudiosaeromagnéticossehanusadodemaneraintensivaenelestudioderegionesvolcánicasengranpartedelmundo(e.g.,Hagiwara,1965;FinnyWilliams,1987;Hildenbrandet al.,1993;GibsonandMilligan,1998;Fediet al.,1998;López-LoerayUrrutia-Fucugauchi,1999;Okumaet al.,2009;López-Loeraet al.,2010),endondehandemostradosuutilidadparadelinearlasestructurasvolcánicasysugranpotencial.
Elprocesamientodelainformaciónaeromagnéticahatenidoungranavancegraciasaldesarrollodeprogramascomputacionalesyalgoritmosquefacilitanelmanejodegran cantidad de datos y la utilización de procesos y filtra-dosquepermiteneliminaroresaltarrasgosquefacilitanlainterpretación,pudiendoobservarlainformacióndefondo,relacionada con la estructura, y eliminando ruido superficial deunamanerarelativamentefácilyrápida.
Lateoríadelosmétodospotenciales(p.ej.,Blakely,1995,Telfordet al.,1976)aplicadaalainterpretacióndeestudiosdegeofísicaaplicadahapermitidoquelaaero-magnetometríaseutiliceparaestudiarlareactivacióndefallas(Meridee,1995);zonasdefalla(Blakelyet al.,2002);evaluarlaspropiedadesmagnéticasenvolcanesantesydespuésdeerupciones(FinnyWilliams,1987;Nakatsukaetal,2009);establecerlaexistenciadecinturonesvolcano-magnéticos(Honkura,1991);estudiarlasrelacionesconlatopografía(FlanaganyWilliams,1982;Urrutia-Fucugauchiet al.,2002,Nakatsukaet al.,2009;Okumaet al.,2009).Losmétodosmagnéticosaéreoshanpermitidodelinearlaexten-siónlateraldeestructurascomorifts,cimasdecalderas,bo-cas de cráteres y fisuras de ventilación (Hildenbrand, et al., 1993;López-Loeraet al.,2008);asimismo,hanpermitido
investigarylocalizarcuerposintrusivosenelsubsueloqueno tienen manifestaciones superficiales (Williams y Finn, 1987).Conestudiosdemagnetismomarinosehandesa-rrolladotrabajossobreprocesosdefuerteserpentinizaciónenelmantosuperiorenelsurdeMéxico(ManeayManea,2008),tambiénsehapodido,conestudiosmarinos,deli-mitarcráteresdeimpacto(Rebolledo-Vieyraet al.,2010)yconocerymodelarestructurasgeológicasbajolaBahíadeBanderas,Jalisco(Alvarezet al.,2010).
Elobjetivoprincipaldelainvestigaciónaeromag-néticaenelcomplejovolcánicodeColima(CVC)fuecaracterizaryanalizarlospatronesdeanomalíasaeromag-netométricasydeterminarlasrelacionesestructuralesdelVolcándeColimaconsusáreascircunvecinas,asícomolocalizarposiblesdeestructurasvolcánicas(Figura1).Enlamayoríadelosvolcanesactivosenelmundosehanrealizadoestudiosaeromagnéticosparaevaluarlaspropie-dadesmagnéticas,asícomoparaconocerlasestructurasgeológicasasociadasalosvolcanes(FinnyWilliams,1987;Nakatsukaetal,2009;Honkura1991,Hildenbrand,etal.,1993;López-Loeraetal.,2008),sinembargoenelVolcándeColimanosehabíarealizadounanálisisaeromagnéticohastaelpresenteestudio.
LazonadeestudioseubicaenlaporciónoccidentaldelCinturónVolcánicoTransmexicano,enloqueseconocecomoGrabenCentraldeColimayenlaporciónsurdelriftdeColima(Allan,1986;Ferrariet al.,2000;Ferrari,2000).LazonainvestigadaselocalizaalsurdelatripleunióndelosgrábenesoriftsdeColima(direcciónN-S),Tepic–Zacoalco(NW-SE)yChapala(E-W).Enlaimagendesatélite(Figura1)sepuedeobservarcómolosdospri-merosrifts,eldeColimayTepic-Zacoalco,limitanalEyalN,respectivamente,albloquedeJalisco,mostrándoselasdireccionesdeloslineamientosestructuralesmayoresconlíneasblancasdiscontinuas.TambiénseobservaenlaporciónWdeMéxicolainteracciónqueexisteentrelasplacas de Rivera, Pacífico y Cocos.
EnlazonacentraldelcomplejovolcánicodeColima
Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, México 351
CHAPALA LAKE
NEVADO DE COLIMAVOLCÁN DE COLIMA
PLACA DE RIVERA
PLACA DELPACÍFICO
PLACA DE COCOS
BLOQUE DE JALISCO
G
CÁNTARO
C
T
21°
20°
19°
18°
-105° -103°-104°-106°-107°-108°-109°
NEVADO DE COLIMA
LAGO DE CHAPALA
DPE
ZFR
TMA
100 km
deestevolcán,cuyaactividadinicióhace1.7Mayterminóhace0.95Ma.
DespuésdelaextincióndeElCántaro,seformóa17kmhaciaelsurelvolcánNevadodeColima,desimilarcomposición(LuhryCarmichael,1990).EldesarrollodelNevadoincluyóvarioseventosformadoresdecalderas.Laedaddelasunidadestieneunrangoentre0.53y0.08Ma(LuhryCarmichael,1990).LaevolucióndelNevadodeColimahasidodivididaentresetapas,oeventosformadoresdecaldera(Robinet al.,1987).Laetapa2esuncolapsodelconodeltipoavalanchaMonteSantaHelena,conunvolu-mendelordendelos22–23km3(StoopesySheridan,1992).Lagigantescaavalanchadeescombrosseextendió~120kmhacia el Sur, hasta la costa del Océano Pacífico. Estudios recientes(Capra,2000)consideranqueestosdepósitosnoalcanzaronestadistanciacomodepósitosprimarios,sinoquesonproductodeunlaharsecundario.Unacaracterísticamásdeestevolcán,sonexplosionesmayoresyeventosdeavalancha,incluidaunadeescombrosvolcánicostambiéndeltipoMonteSantaHelena(StoopesySheridan,1992)queformóunacalderade5kmdediámetroenformadeherradura.Paraesteevento,Robinet al.(1987)reportaronfechasderadiocarbonode9,370±400añosantesdelpresente(A.P.),paraunamuestradecarbóndeundepósitopiroclásticoarribadelaavalancha.LuhryPrestegaard(1988)encontraronunaedadde4,280±110añosA.P.paraunamuestradecarbónsubyacentealdepósitodeavalancha
selocalizantresgrandesestratovolcanesalineadosdeNorteaSur:Cántaro,NevadodeColimayVolcándeColima(Figura1).Estostresvolcanessonevidenciademigracióndelaactividadvolcánicadenorteasur(Luhr,1993),lacualposiblementeseextiendehastalasestructurasdómicasdenominadas“HijosdelVolcán”(Luhr yCarmichael,1990;Rodríguez-Elizarrarás,1992).
COMPLEJO VOLCÁNICO DE COLIMA
ElcomplejovolcánicodeColima(CVC), locali-zadoenelextremooccidentaldelCinturónVolcánicoTransmexicano, está estructural y topográficamente con-troladoporelriftdeColima,elcualtieneunaorientaciónnorte-suryconsistedeunagranfosatectónica(LuhryCarmichael,1990).Haciaelsur,elriftconstituyeelgrabendeColima,elcualcontienealosestratovolcanesmencio-nadosdecomposiciónprincipalmenteandesítica:volcánElCántaro,NevadodeColimayVolcándeColima.Estosconoscompuestossonprogresivamentemásjóvenesdenorteasur(Figura2).
ElvolcánElCántaroesuncomplejodedomosyderramesdelavadecomposicióncalcialcalinaquevaríadesdeandesitahastadacita.SuedadporK-Aroscilaentre4.6a0.6Ma(Allan,1986).Cortés-Cortéset al.(2005)re-portanquelaactividaddelCVCseinicióconlaformación
Figura1.ImagendesatélitedeloccidentedeMéxicoendondeseobservalatripleunióndelosriftsdeColima(direcciónN-S),deTepic-Zacoalco(direcciónNW-SE) y Chapala (dirección E-W). En la porción SW de la imagen se observa la interacción que existe entre las placas de Rivera, Pacífico y Cocos. Los triángulosblancosrepresentanloscentrosvolcánicosmásimportantesdelárea.Loslineamientosestructuralesmayoresindicadosporlaslíneasblancasdiscontinuasmuestranlasdireccionesdelasdepresionestectónicas.EnlaporcióncentraldelriftograbendeColimasepuedenobservarlosvolcanesqueconstituyenelcomplejovolcánicodeColima;Cántaro,NevadoyColima.G:Guadalajara;T:Tepic;C:Colima;TMA:TrincheraMesoamericana;DPE:Dorsal del Este del Pacífico; ZFR: zona de fractura de Rivera. El cuadro en color rojo marca el área del levantamiento aeromagnético.
López-Loera et al.352
deescombros.Komorowskiet al.(1996)sugierenunaedadde 2,500 años para este último evento de colapso del edifi-cio.EsteautorycolaboradoresconsideranquelosvolcanesColimayNevadodeColimasehancolapsadoalmenos12vecesenlosúltimos45,000yqueprobablementenuevedeloscolapsoshangeneradoavalanchashaciaelsur.Ellosdataron cinco avalanchas bien definidas con edades que van desdelos18,553hastalos2,565añosA.P.Despuésdeestaúltimaavalancha,elconoandesíticoempezóacrecerdentrodelacaldera,culminandoconlaformacióndelvolcándeFuegoodeColima.
ElVolcándeColimaestálocalizadoa19.514°–19.58°Ny103.62°–103.626°.Eselconocompuestomásjovenyseubicaa30kmalsurdelaciudaddeColima.Éstetieneunaelevaciónde3,850msobreelniveldelmar,seubicaa175kmalnortedelatrincheraMesoaméricanayestáa5.5kmalsurdelvolcánNevadodeColima.SuactividadprobablementeinicióalcesarlaactividaddelNevado,haceaproximadamente50,000años(Robinet al.,1987).
EnelcomplejovolcánicodeColimayenelriftdeColimasehanrealizadonumerososestudiosdescribiendosugeología(LuhryCarmichael,1980,1981,1990;Allan
Figura 2. Mapa de la configuración del campo magnético residual del complejo volcánico de Colima. Obsérvese en la porción central la anomalía aero-magnéticaasociadaconelVolcándeColima(VdeC)yenlínearectahaciaelsurlasanomalíasdeQueseríayElTrapiche,queselocalizaa10kmalNEdelaCd.deColima.HaciaelNWdelmapaseobservananomalíasdecaracterísticasmonopolaresasociadasconintrusivos.Loscontornosdelaslíneasdeisovaloresestánespaciadascada20nT.
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yCarmichael,1984;Allan,1985,1986);petrología(LuhryCarmichael,1980,1981,1982,1990;Robinet al.,1990;Connoret al.,1993;Macíaset al.,1993;Luhr,2002;Moraet al.,2002);eventoseruptivos(Waitz,1906,1932;Mooser,1961;Thorpeet al.,1977;Allan,1986;Robinet al.,1987;LuhryCarmichael,1990;Rodríguez-Elizarrarás,1992;StoopesySheridan,1992;Komorowskiet al.,1996;Saucedoet al.,2002);ciclicidaddeloseventoseruptivos(Luhr,1981;Medina-Martínez,1983;Robinet al.,1991,Bretónet al.,2002);paleomagnetismodelasunidadesvolcánicas(Clementet al.,1993;Urrutia-Fucugauchiet al.,1997;López-LoerayUrrutiaFucugauchi,1999);posibilidadesgeohidrológicas(López-LoerayGutiérrez-Pineda,1977);estudiosgeofísicos(Allan,1985;AubertyLima,1986;Urrutia-FucugauchiyMolina-Garza,1992;Bandyet al.,1993,1995;Serpaet al.,1992;Medina-Martínezet al.,1996;Urrutia-Fucugauchiet al.,1999;López-LoerayUrrutia-Fucugauchi,1999;López-Loeraet al.,1996,2010);imágenesdesatélite(Abramset al.,1991;Álvarezet al.,1993,GalindoyDomínguez,2002);modelosdeexplosividad(DelaCruz-Reyna,1993);geomorfología(Lugo-Hubpet al.,1993,Noriniet al.,2010);sismicidad(Lermoet al.,1993;Zobinet al.,2002),deformación(Murray1993;MurrayyWoller,2002;Ramírez-Ruizet al.,2002),composiciónquímicaeisotópica(Taranet al., 2002) y flujos de avalancha (Capra y Macías, 2002; Navarro-Ochoaet al.,2002),ytectónica(Rosas-Elgueraetal.,1986).
Nixon(1982)proponeque,enunaetapatemprana,elriftdeColimaestuvorelacionadoconlazonadesubduccióndelaplacaRivera.Porsuparte,Serpaet al. (1989)sugierequedebidoalasubducciónoblicuadeunadelasplacasqueconvergeneneláreasetieneunrompimientodesdelacostahacialaregióndeZacoalco.Luhret al.(1985)proponenqueelgrabendeColimamarcaunazonadeincipienteexpansiónde la Dorsal del Pacifico Este.
Tomandocomobaseunestudiogravimétricoymag-néticorealizadoporSerpaet al.(1992)enlaporciónsurdelgrabendeColima,seconsideraquenohayevidenciasdetectonismotensionalactivoalsurdelaciudaddeColima.Haciaelnorte,esosautoresinterpretanlagravimetríacomoproducidaporunbasamentoextensionalexistentehace4,000años,cuandotuvolugarlaerupciónexplosivadelVolcándeColima.ElrasgodominanteobtenidoporSerpaet al.(1992)delosdatosgravimétricosesungra-dientedetendenciaregionalquedecrecehaciaelnoreste.Bandyet al. (1993)combinanunlevantamientogravimé-tricoeneláreacosteracondatosdisponiblesyestimanunbasamentodemásde100kmdelongitudcompuestopordospequeñosgrábenesseparadosporundelgadohorst.Estudiosposterioresrealizadosporestosmismosautores(Bandyet al.,1995)lespermitióencontrarunazonadebajadensidadaprofundidadesentre30y100kmalnortedelosvolcanesColimayNevadodeColima,enlaporcióncentraldelgrabendeColima.Esterasgoesatribuidoalcalentamientoporconveccióntérmicaenrespuestaala
divergenciaalolargodelafronteradelasubduccióndelasplacasdeRiverayCocos.Medina-Martínezet al.(1996),conunabasededatosobtenidadePEMEX,realizaronelanálisisdeuncuadránguloubicadoenelcentroysurdelCVCylocalizaronanomalíasgravimétricasdeBougerquemuestranundecrementoenla tendenciaregionalhaciaelNE,aligualqueloindicabaSerpaet al.(1992).LadiferenciaeneláreadeMedina-Martínezet al.(1996)fuede170mGalescontra135mGalesobtenidoporSerpaet al.(1992).Medina-Martínezet al.(1996)modelaronlaanomalíagravimétricaasociadaalosvolcanescomouncuerpodemásde2kmdeanchoymásde5kmdelargo,estandoeltechodelcuerpocercade1.5kmbajoelniveldelmar,ylointerpretancomolaposiblecámaramagmáticadelosvolcanes.
LazonadelgrabendeColimaesunazonaaltamentesísmica,endondelamayoríadelostembloresestáasocia-daalosprocesosdesubducción(ReyesyJiménez,1996),aunque,enlosperiodosdeactividadvolcánica,lamayoríadeloseventossísmicosmuestraalgunascaracterísticasdeinterés,comoquelamayoríadelosfocosdelostembloresselocalizanalnortestedelcráterdelVolcándeColima,algunosdeellosaprofundidadesdelordendelos7a11kmbajoelcráter,presentandounaregiónsísmicamentequietaentrelos4y7kmbajoelniveldelcráter(Nuñez-Cornúet al.,1994).
EnunestudiorealizadoporLuhr(2002)sobrelapetrología y geoquímica de los flujos de lava del Volcán de Colimaemitidosdurante1991y1998-1999,yconbaseenloscambiosenlacomposiciónmineralógicayquímicaderoca total durante los dos eventos claramente definidos en loscicloseruptivoshistóricosde1818a1913yde1913alpresente,reportaqueenelprimerciclo(1818-1913),lasrocas eran andesitas máficas con ~58% SiO2,cambiandoa flujos de lava en bloque andesíticos con ~61% SiO2en1961-1962y1975-1976.MencionaLuhr(2002)queapartirdeestosúltimoseventosseinicióunatendenciahaciauncontenidomenordeSiO2,alcanzandounmínimoen1981,probablemente por un ascenso de magma máfico hacia el reservorioandesíticobajoelvolcán.Asimismoreportaqueapartirde1981laslavasandesíticashanvenidosiendoprogresivamentemásricasenSiO2desdelaserupcionesde1991y1999.PorsuparteMoraet al.(2002)reportanquedurantelaactividadde1998-2000delVolcándeColimasegeneraron una serie de flujos de lava y bloques, así como flujos de ceniza de composición andesítica con contenidos deSiO2 entre 59 y 61 %.
LEVANTAMIENTO AEROMAGNÉTICO
Elestudioaeromagnéticocomprendiódelacoorde-nada19°ala20°latitudNorteydela103°a104°longitudOeste, con una superficie del orden de 11,568 km2(104.5km×110.7km).EllevantamientoaeromagnéticofuerealizadoporelConsejodeRecursosMinerales(CRM;actualmente
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Servicio Geológico Mexicano, SGM) con la finalidad de cubrirlaRepúblicaMexicanaconvuelosaeromagnéticossistemáticosquepermitieraninvestigarlascondicionesgeo-lógicasyestructuralesdelsubsueloquepermitanseleccionarzonasprospectivas,principalmenteparaminería.
Nuestromapadeanomalíasaeromagnéticasrepre-sentaunaintegracióndevariascampañasaeromagnéticas(1963,1983y1999)llevadasacaboutilizandodiversosinstrumentos.Enelañode1963elvueloserealizóconunaviónTwinPioneerScottish,utilizandounmagnetómetroGulfMarkIIIconsensibilidadmenora1nT,conlíneasdevuelocada1000myaunaalturasobreelniveldelterrenode300menpromedioyconunrumboNE-SW.Laidenti-ficación de las trayectorias de vuelo se efectuó mediante el sistemadenavegaciónvisual.Paraelposicionamientodelaslíneas de vuelo se utilizó una cámara fotográfica Aeropath As-5,35mmylaalturafuecontroladamedianteunradaraltímetroRT/APN-1.
Elvuelode1983serealizóconunaviónIslanderBN-B27,conlíneasdevueloNE-SWyalturapromediosobreelniveldelterrenode300m.EnestevueloseutilizóunmagnetómetroGeometricsG-803consensibilidadde0.25nT.Paraelposicionamientodelaslíneasdevueloseutilizóla cámara fotográfica Automax G-2 (35mm) y la altura fue controladamedianteradaraltímetroCollinsALT-50.
Paralacampañade1999seutilizóelaviónIslanderBN2-B27,utilizandounmagnetómetroScintrexCS-2devapor de cesio con resolución de 0.001 nT con sensor fijo. Laslíneasdevuelofueroncada1000mconunrumboN-Syunaalturapromediode300msobreelniveldelterreno.ElposicionamientodelastrayectoriasdevuelosehizomedianteelsistemadenavegaciónporsatéliteGPS,utili-zandoelmóduloPNAV2001yprocesadorNovatelycomoestaciónbaseunmagnetómetroGEM-SystemGSM-19,consensorOverhauserconsensibilidadde0.01nT.(Pascacio-Toledo,2001).
Elprocesorealizadoparalageneracióndelmapaoriginalfueelmétododeempalmedesutura,paralosaños1963,1983y1999.Paralosvuelosdelosañosde1963y1983seutilizóunacompilaciónanalógicayparalasustraccióndelcampogeomagnéticointernacionaldereferenciaseutilizaronlosIGRFde1965y1985,respectivamente.Ladigitalizacióndelainformaciónaeromagnéticafueanalógica.Paralosvuelosde1999serealizóunacompilacióndigital,correcciónpormovimientodelavión(compensaciónmagnética),correcciónporvariacióndiurnaysustraccióndelcampogeomagnéticointernacionaldereferencia(IGRF)de1995.
Lainformacióndigitalseintegróyprocesómediantelageneracióndeunarejilladedatosconuntamañodeceldade200m×200m.Losprocesosqueseaplicaronalain-formaciónmagnéticaconsistieronencorrecciónporderivaylíneasdecontrol,correcciónpormovimientodelavión(compensaciónmagnética)ymicro-nivelación(Figura2).
LosprocesosanterioresfueronrealizadosporelCRM.Losprocesosposterioresqueserealizaronalosdatos,como
reducciónalpolo,derivadasverticales,continuacionesascendentesymodelado,losrealizamosconelsistemadeanálisisyprocesamientodedatosOasisMontajdeGeosoftyparaelmodeladomagnéticousamoselsoftwaredeGM-SYS.Enlosprocesosseaplicaronalgoritmosmatemáticosparaelcálculodereducciónalpolo(BaranovyNaudy,1964),primeraysegundaderivada(Telfordet al.,1976)ycontinuacionesanalíticasascendentes(HendersonyZietz,1949;Henderson,1970;Blakely,1995).
TambiénseconstruyóunmapadeelevacióndigitalconelsistemadenominadoGeomodelosdeElevación(GEMA)condatosbasadosenmodelos1:50,000,conunaresoluciónde50m,paraelcomplejovolcánicodeColima,elcualmuestraparaelNevadodeColimaunaestructuravolcánicadegrandesdimensionesenrelaciónconelVolcándeColima,seobservangrandeszonasdebarrancas,asícomolazonadelvolcánpaleo-FuegodelColimacarac-terizadaporunfragmentodeanillodelcráterqueaúnsepuedeobservarhaciaelnortedelaestructuravolcánicaactual(Figura3).
PROPIEDADES MAGNÉTICAS
LaspropiedadesmagnéticasenelcomplejovolcánicodeColimahansidoreportadasporUrrrutia-Fucugauchiet al.(1997),Connoret al.(1993),López-LoerayUrrutia-Fucugauchi(1999).Elsegundotrabajoincluyemuestrasdeldomodelcráter.Susceptibilidadesmagnéticasdecin-comuestrasqueesosautoresconsideranrepresentativasestánenunrangoentre2.61×10-5y8.16×10-5,corregidaspormasaenunidadesSI.Losdatoscorrespondientesalaintensidaddemagnetizaciónremanentedande1.08a3.84A/m.Tresmuestraspresentan temperaturasdeCuriemayoresque450°Ca575°C,ydosmuestraspresentanampliorangodetemperaturasdeCuriebajas.
López-LoerayUrrutia-Fucugauchi(1999)reportanlaspropiedadesmagnéticasde50muestrascolectadasalolargodeltransectoentreAtenquiqueyElPlayón.Estaesunasecciónconunadireccióngeneraleste(Atenquique)-oesteyalcanzalaporcióncentraldelVolcándeColima(ElPlayón).LaspropiedadesmagnéticasdelosfragmentosvolcánicosenlosescombrosvolcánicosdelNevadodeColimaydelVolcándeColimapresentanungranrangodevariación.LassusceptibilidadesmagnéticasdelasavalanchasdelNevadodeColimavaríanentre3.66×10-5y10.64×10-5SI,conunamediade7.23×10-5SI.Lasintensidadesdemagnetizaciónremanentesvaríande0.55a1.86A/m.MuestrasderocaprovenientesdelasavalanchasmásrecientesdelVolcándeColimamuestranrangosparalasusceptibilidadmagnéticaeintensidadderemanenciade1.28×10-5a8.36×10-5SI(media:5.35×10-5SI)y0.73–3.69A/m(media:2.52A/m),respectivamente.
LaslavasandesíticasdelNevadodeColimatienenrangosdesusceptibilidadeintensidadderemanenciade2.5×10-5–10×10-5SI(media:6.2×10-5SI)y0.37–7.33A/m
Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, México 355
RESULTADOS
Anomalías aeromagnéticas
Enelanálisisdelainformaciónaeromagnéticasedefinen los sectores o dominios aeromagnéticos (DAM) para identificar zonas dentro de la configuración magnética quepresentancaracterísticasdelongituddeondayampli-tudsimilares,esdecir,quetienenfuentesgeneradorasdeanomalíasquesecaracterizanportenersusceptibilidades
(media:0.56A/m),respectivamente.Muestrasdelavashis-tóricasdelaparedestedelacalderadelVolcándeColimamuestranrangosdesusceptibilidadeintensidadderema-nenciade4.2×10-5–9.8×10-5(media:5.8×10-5SI)y0.8–1.0A/m(media:0.88A/m),respectivamente.
Lapolaridadmagnéticadetodaslasunidadesesnormal,deacuerdoconlaedaddelcomplejovolcánicodeColima.Ladireccióndemagnetizaciónremanenteperma-nececonstante,cercanaalvalordipolarconunainclinaciónde45gradosydeclinaciónhaciaelnorte.
Figura3.ModelodigitaldelterrenoconelsistemadenominadoGeomodelosdeElevación(GEMA),endondeseobservanalcentro-oeste,elvolcándeColimayelvolcánNevadoyhaciaelesteyoesteloslímitesdelgrabendeColimarepresentadosporlosríosTuxpán-NaranjoyArmería,respectivamen-te. Se identifican con: 1) Quesería; 2) Montitlán; 3) El Trapiche; 4) Sayula; 5) Tapalpa; 6) Valle de Tolimán; 7) Volcán Carpintero Norte; 8) Volcán San Isidro;9)VolcánCuauhtémoc;10)VolcánLaErita;11)VolcánTelecampana;12)VolcánComalGrande;13)VolcánComalChico;14)MinaElEncino;15)SierradeManantlán,CerroGrande;16)SierradePerote.
López-Loera et al.356
magnéticassimilares.Estossectoresaeromagnéticospuedenestarconstituidosporunaovariasunidadesgeológicasobien,variasunidadesgeológicaspuedenconstituirunsolodominioosectoraeromagnético.
LazonadelcomplejovolcánicodeColimasecarac-terizaporanomalíasmagnéticasdedistintasamplitudesylongitudesdeonda.Paraelanálisisdelamagnetometríaaérea se dividió la superficie en DAM, identificándose un totalde24(Figura4).LasprincipalescaracterísticasdecadaunodelosDAMsepuedenobservarenformaresumidaenlaTabla1.
La definición de los DAM tiene como base una simple relaciónmatemáticaquesederivadelaLeydeCoulombyqueeslamásimportanteenlaprospecciónmagnética(I=kH),quenosindicaquelaintensidaddemagnetización(I)esdirectamenteproporcionalalafuerzadelcampomagnético(H),yesaconstantedeproporcionalidadeslasusceptibilidadmagnética(k),queescaracterísticadecadatipoderoca,asíquesipartimosdequelaHespráctica-mentelamismaparaunamismazona,laIvaríadevaloresporquelakesdiferenteydeahíquesepuedanagruparydiferenciarzonasconk similares, que se definen como DominiosAeromagnéticos(DAM).
AlgunasdelasasociacionesgeológicasdelosDAMfuerontomadasdelostrabajosdeLuhryCarmichael(1990)ydeCortés-Cortéset al.(2005), aunque las definiciones de estos autores está basada sólo en la geología superficial (eláreaquecubrenessólounaporcióndelestudioaero-magnético) y la definición de los DAM tiene como base losvaloresdecontrastedesusceptibilidadmagnéticaquemuestranlasrocasenlazona.Porejemplo,enlosmapasgeológicosdedichosautores,elanticlinaldeCerroGrande,enlaSierradeManantlánaloestedelVolcándeColimase marca como calcáreo, porque es la roca que aflora, más sin embargo la aeromagnetometría, refleja la existencia de anomalíasmagnéticasqueseasocianconrocasintrusivasyextrusivas.Enestoscasos,quesonvariosenlazonaes-tudiada, la definición que se utiliza en las interpretaciones esladelosDAM.
DAMI.EstedominioaeromagnéticosecaracterizaporconteneralvolcándeColimayalvolcánNevado(Figura4).ElVolcándeColimaestáasociadoconunagrananomalíamagnética dipolar normal que cubre una superficie mayor a los40km2conunaamplituddemásde750nTyunadistan-ciadipolarde2.5kmaproximadamente.Ellóbulopositivorepresenta la mayor parte de la superficie, con un área mayor alos35km2ytieneunaformaalargadahaciaelSSE,dondedecaeelpotencialmagnético.Elpolonegativotieneunasuperficie mayor de 4 km2,poseeunaformaalargadaenladirecciónE-W,quesugiereunaasociaciónconunazonadefallaquelimitaalVolcándeColimaconelNevado.ElvolcánNevadodeColimamuestraunaanomalíadipolarnormalconunbajomagnéticomuydiscreto.Laanomalíacubre una superficie aproximada de 20 km2,presentaunaintensidaddelcampogeomagnéticode240nTyunadis-tanciadipolarde2.5km.Elaltomagnéticorepresentala
mayor parte de la superficie de esta anomalía con 18 km2ytieneunaformaalargadaenladirecciónE-W.Elbajomagnéticodeestaanomalíaesmuytenue,cubriendounasuperficie aproximada de 2 km2(Figura4).Enlacartamag-néticadelcamporesidualconmodelodigitaldeelevaciónseinterpretanzonasdedebilidadasociadasconfracturasy/ofallasendirecciónN-S,E-W,NE-SWyenformacircular.SepuedeobservarquelacimadelvolcánestáasociadaconlasdireccionesN-SyNE-SW(Figura4).
DeacuerdoalageologíareportadaporCortés-Cortéset al.(2005),lasunidadesgeológicasdeesteDAMestánaso-ciadas superficialmente con lavas, domos, flujos piroclásti-cosymaterialesdecaídaaéreadeunaedaddelPleistoceno(Cuaternario)delcomplejovolcánicodelNevado(CVN)ypor lavas, flujos piroclásticos y material de caída del com-plejovolcánicopaleo-Fuego(CVP)asícomoporavalanchasdeescombrosvolcánicosconedadespor14Cdesde7,040APa3,600APenelsectorSW.
DAMII.EstedominioseubicaenlapartecentrosurdelazonaestudiadayselocalizaprincipalmentealsurdelCVC.Laprincipalcaracterísticaeslapresencialimitadadeanomalíasmagnéticas.Lazonaestáasociadaconrespuestasmagnéticascaracterizadasporlongitudesdeondagrandes(>5km)yamplitudesmedias(~80nT).GeológicamentetodoelDAMseasociaprincipalmenteadepósitosdeavalanchadeescombrosvolcánicosconzonasdegranespesor(López-LoerayGutiérrez-Pineda,1977).DeacuerdoconedadesreportadasporCortés-Cortéset al.(2005),laavalanchatieneunaedadpor14Cde7,040AP.EsteDAMpresentadosanomalíasmagnéticaspositivasaisladas,delordendelas90nTcadauna,laprimerasituadaentrelapoblacióndeQueseríaydeMontitlán,aunadistanciade13.6kmalsurdelcráterdeVolcándeColima,ylaotralocalizadaalestedelapoblacióndelTrapiche,ubicadaaproximadamentea11.5kmalNEdelaciudaddeColimaya27kmalsurdelVolcándeColima.Porsuscaracterísticas,estosaltosmagnéticosse pueden asociar a apófisis de intrusivo a profundidad. Las anomalíasmagnéticassealineannorte-surenladireccióndelCVC(Figura4).ElDAMestálimitadoporlasfallasasociadasaloscaucesdelosríosArmeríaalWyTuxpan-ElNaranjoalE,asimismopresentazonasdedebilidadenlasdireccionesNNE,NW-SEyNE-SW(Figura5).
DAMIII.EsteDAMseubicaenlapartecentro-nortedelazonaestudiadayselocalizaalnortedelvolcánNevadodeColima.Elrasgoprincipaleslaasociaciónconbajosmagnéticos.Lazonaestárelacionadaconrespuestasmagnéticascaracterizadasporfrecuenciasyamplitudesmedias(~50nT;Figura4).EsteDAMpresentadosalinea-mientosasociadosconbajosmagnéticosconintensidadesde-120nTa-420nTcondirecciónNE-SW,asociadosposiblementeconzonasdefracturasy/ofallas(Figura5).Geológicamente,deacuerdoaLuhryCarmichael(1990),eldominioIserelacionaalavasybrechasandesíticaspre-caldera(I)delNevadodeColimacubiertasporcapasmásjóvenesdecenizayescoriadecaída.Cortés-Cortéset al.(2005) reportan esta zona como lavas, flujos piroclásticos
Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, México 357
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López-Loera et al.358
ymaterialdecaídadelvolcánElCántaro(1.52Ma),asícomo flujos piroclásticos, lavas y material de caída (0.53 Ma)delcomplejovolcánicodelNevado.
DAMIV.EsteDAMselocalizaalNWdelvolcándeColimaytieneunaformaalargadaendirecciónNW-SE(Figuras4y5).Estácaracterizadoporpresentarrespuestasmagnéticasnormales,esdecir,elcampomagnéticoresidualenlamayorpartedelDAMnopresentadistorsionesquegenerenlaexistenciadeanomalíasaeromagnéticas.Estetipoderespuestamagnéticaenestazonaseasociaconlafor-maciónAtenquique(LuhryCarmichael,1990)compuesta
principalmenteporgravasyarenasvolcánicas,asícomopordepósitospiroclásticosderivadosdelvolcándeColimaydelvolcánNevado.ElDAMcontienetrespequeñasanomalíaspositivasasociadasgeológicamenteaconoscineríticosqueemitieronlavasyescoriasdecomposiciónbasanítica(LuhryCarmichael,1990).DeacuerdoconloreportadoporCortés-Cortéset al.(2005),estedominioestáconstituidopor lavas, flujos piroclásticos y material de caída del paleo-Fuego,asícomoporavalanchasdeescombrosvolcánicosenelsectorSWconunaedadpor14Cde3,600AP.Estosautores también reportan que existen flujos piroclásticos,
DAM Asociación Ubicación/distancia (km)a
Área (km2)b/ntc Geofísica Geológica
I Anomalíasdipolares VolcanesdeColimayNevado Centro/0 231/540II Altosmagnéticos Avalanchasdeescombros
volcánicosSur/39 >756/180
III Bajosmagnéticos ParcialmenteVolcánCántaro Norte/13 250/-500IV Campomagnéticonormal FormaciónAtenquique WyNW/29 >780/100V Altosmagnéticos(“bolerío”) ProductosdelvolcánCántaro NNW/30 344/120VI Altosmagnéticos Intrusivos NW/50 >716/960VII Altosmagnéticos(“bolerío”) Rocasvolcánicas NNE/51 519/220VIII Bajosmagnéticos Rocasvolcánicasintermedias NE/31 509/-200IX Altosmagnéticos Intrusivos NE/73 236/460X Valoresnormalesabajos Rocassedimentarias,tobasy
brechasandesíticasNE/60 439/-100a-180
XI Altosmagnéticos Rocassedimentariaseintrusivosgranodioríticos
ENE/42 >771/40a200
XII Bajomagnético Tobas,rocasvolcano-sedimentariasycalizas
ESE/28 189/-300
XIII Altosmagnéticos Intrusivos,depósitosdemineraldehierro
SE/49 754/340
XIV Bajosmagnéticos Ígneasextrusivas,volcano-sedimentariasycalizas.
ESE/54 131/-200
XV Anomalíasdipolares Intrusivogranodioritico,lavastobasybrechasandesíticas
SE/59 462/220
XVI Altoybajosmagnéticos Intrusivoyrocasvocano-sedimentariasconmineraldehierrodiseminado.
SE/45 211/140a-200
XVII Anomalíasdipolares Intrusivogranodiorí-tico,rocasígneasextrusivas,tobasácidas,rocasvolcano-sedimentariasycalizas
SE/72 >452/360
XVIII Valoresnormalesabajos Tobasácidas,rocasvolcano-sedimentariasycalizas
SE/46 270/60a-120
XIX Altosmagnéticosuniformes Intrusivogranodiorítico,andesitas,rocasvolcanosedi-mentarías,metavolcánicasycalcáreas
S/54 340/500
XX Altosmagnéticosuniformes Metavolcánicasycalcáreas SSW/55 >185/60XXI Altosmagnéticos Intrusivogranodiorítico,
andesitasydepósitosdemineraldehierro
SW/51 >270/>520
XXII Campomagnéticonormal Avalanchasescombros,volcánicosdetipolahar
SW/38 232/40
XXIII Anomalíamonopolar Cuerpoígneointrusionandocalizas
SW/36 380/180
XXIV Bajomagnético RocascalcáreasSierraManantlán
WNW/39 >217/-340
Tabla1.Característicasprincipalesdelosdominiosaeromagnéticos(DAM)delcomplejovolcánicodeColima.a:ApartirdelcráterdelvolcándeColima;b:aproximada;c:valormayor.
Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, México 359
lavasymaterialdecaídadelNevadoconunaedadde0.53Ma y materiales lacustres y fluviales del valle de Tolimán. EstesectormagnéticoestálimitadoporzonasdedebilidadasociadasafallasalSW(caucedelRíoArmería)ySE.
DAMV.EstedominioaeromagnéticoselocalizaalnortedelosvolcanesdeColimaysecaracterizaporpresen-tarseñalesmagnéticasconlongitudesdeondapequeñasamedianas(1.5kma3km)yanomalíasmagnéticasasociadasaamplitudesmedias(100nT).ElnorteycentrodelDAM
se asocia superficialmente con depósitos de playa en la ve-cindaddelpobladodeSayula.LamayorpartedeesteDAMsedebeasociaradepósitosderocasvolcánicasenformadeflujos, brechas, domos y depósitos piroclásticos, ya que la anomalíaaeromagnéticaasílosugiere,conunamorfologíamagnéticaenformade“bolerío”,característicadeestetipoderocasvolcánicas(Figura4).Cortés-Cortéset al. (2005)asocian esta zona con lavas, flujos piroclásticos y material decaídadelvolcánElCántaro(1.52Ma)ydelcomplejo
Figura5.Mapaquemuestraenconjuntoelcampomagnéticoresidualyunmodelodigitaldeelevación(GEMA).Sehanmarcadoloslineamientosaeromagnéticosqueexisten.Obsérveseloslineamientosasociadosconloscauce-falladelosríosArmeríayNaranjo,asícomoloscorrelacionadosconelVolcándeColima.AlestedelatrazadelafalladelRíoTuxpan-NaranjoseinterpretalaexistenciadeunlineamientocondirecciónN-S,indicadoporelgradientemagnéticoqueexisteentrelosvaloresaltosybajosdeintensidadmagnética.Asímismo,lainferenciadelaexistenciadelafalladenominada“LaDesconocida”sebasaenelgradientequemuestraellineamientoquecruzaporcompletoelriftdeColimacondirecciónNW-SE.
López-Loera et al.360
volcánicodelNevado,asimismoreportanlapresenciayedadesdebasanitasyminetasenlosvolcanesCarpinteroNorteySanIsidrode240y215karespectivamenteyenelvolcánCuauhtémoc(473ka)
LaanomalíaaeromagnéticaasociadaconelvolcánEl Cántaro no está bien definida, probablemente debido a laerosión(LuhryCarmichael,1990).EláreadelvolcánElCántaropresentaunaseriedealtosmagnéticos,unodeellosquerodeadoporbajosmagnéticosyqueseasociaconlaposiblefuentedelvolcán.SelocalizaenlaporciónSWdelDAMypresentaunaintensidaddemagnetizacióndelordende381nTyunadistanciadipolarde1539m.Alparecerdoszonasdefallalimitanestevolcán,unarepre-sentadaporunlineamientoendirecciónNE-SW,asociadoabajosmagnéticosyotracorrelacionadaconunlineamientoendirecciónNW-SE,tambiénasociadaalapresenciadebajosmagnéticos(Figuras4y5).LazonacorrelacionadaconelaltomagnéticodelvolcánElCántarotieneunasu-perficie aproximada de 3.7 km2.ElbajomagnéticotieneunaformaalargadaenladirecciónNW-SE;elaltomagnéticoesdeformaelipsoidalalargadahaciaelSSW.OtradelascaracterísticasdeesteDAMespresentaralgunasanomalíasmagnéticasinvertidas,debidoprobablementeasecuenciasderocasvolcánicasdediferentesépocasypolaridadmag-néticainversadelacomponentederemanencia(Urrutia-Fucugauchi,1977).
DAMVI.EsteDAMselocalizaaunadistanciamediade50kmalNWdelosvolcanesNevadoydeColimayalWySWdelapoblacióndeTapalpa.Secaracterizaporpresentarseñalesmagnéticasdelongituddeondasgran-des(6–8km)yamplitudesdeanomalíasmagnéticasaltas(Figura4).ElDAMcontienealmenoscuatroanomalíaspositivasconamplitudesdehasta570nTalas960nT,queseasocianaintrusivosgranodioríticoscorrespondientesyprobablemente a cuatro apófisis de un gran intrusivo a pro-fundidad.ElDAMgeológicamenteseasociaaintrusivos,tobasybrechasvolcánicasdecomposiciónintermedia,rocasígneasextrusivasbásicasalnortedelazona.Estedominioestálimitadoporzonasdedebilidadasociadasafallasy/ofracturascondirecciónNW-SEyNE-SW.LazonadedebilidadcondirecciónNW-SEseasociaaloquesehainterpretadocomounafalladecaracterísticasregionalesquecruzaprácticamentetodalazonadeestudioyquesehadenominadocomofalla“LaDesconocida”(Figura5).Lainterpretacióndeestazonadefallasefundamentaenque, cuando llueve, el agua superficial se percola en el subsueloyentraencontactoconfracturasyplanosdefalla,oxidandolosmineralesferromagnesianos,yreduciendosususceptibilidadeintensidadmagnética,conloquesecreaunaaparienciadebajosmagnéticosalineadosconlastendenciasdelasfallas(OzimayKinoshita,1964;HenkelyGuzmán,1977;López-LoerayUrrutia–Fucugauchi,1999).El DAM está indefinido hacia el norte.
DAMVII.ElDAMseubicaalNNEdelosvolcanesNevadoydeColimaaunadistanciamediade49km.Estácaracterizadoportenerrespuestasmagnéticasasociadasa
longitudesdeondacorta(1.6km)amedia(4km)yam-plitudesmedias(348nT),enunambientemagnéticodefrecuenciasmediasaaltas(Figura4).Engeneral,elDAMse asocia superficialmente a depósitos de playa y a profun-didad a rocas volcánicas dado el tipo de configuración que presenta,elcualestáasociadoaunamorfologíamagnéticaenformade“bolerío”,característicoderocasvolcánicas(Figura4).Cortés-Cortéset al.(2005)reportanparaestazona flujos piroclásticos y materiales de caída aérea del complejovolcánicodelNevado,asícomobasanitasymi-netasenlosvolcanesLaErita,Telecampana,ComalGrandeyComalChicode172,140y137karespectivamente.EsteDAMestálimitadoalNWporunazonadefallacondirec-ciónNE-SW(Figura5).
DAMVIII.EsteDAMselocalizaaunadistanciamediade26kmalNEdelosvolcanesNevadoydeColima(Figura4).Presentaseñalesmagnéticascaracterizadasporlongitudesdeondasmedias(2km–3km)yamplitudesdecampogeomagnéticoquevande64hasta38nT.ElDAMestárepresentadoprincipalmenteporunaseriedebajosmagnéticosquetiendenaalinearseprincipalmenteendirec-ciónNW-SE.GeológicamenteesteDAMseasociaarocasvolcánicas extrusivas de composición intermedia, flujos de lavaytobasprincipalmente(Figura4).
DAMIX.EsteDAMselocalizaaunadistanciamediade73kmalNEdelosvolcanesNevadoydeColima(Figura4). Este DAM se encuentra indefinido tanto al norte como aleste.SecaracterizaporunaanomalíamagnéticaalargadaendireccióncasiE-Wconunalongitudmayorque15kmymuestralaexistenciadetresaltosmagnéticosconano-malíasde450nTa585nT.Secorrelacionacondepósitosdealuvión,rocassedimentarias,tobasybrechasandesí-ticas(Figura4).Seinterpretaaprofundidadlaexistenciadeunintrusivodeltipogranodioritico.ElDAMmuestralineamientosmagnéticosasociadosconzonasdedebilidadcomofallay/ofracturasy/ocontactosendirecciónE-WyNW–SE(Figura5).
DAMX.EsteDAMselocalizaaunadistanciamediade60kmalNEdelosvolcanesNevadoydeColima(Figura4).Secaracterizaporestarasociadoarespuestasmagnéticasbajas, identificadas con longitudes de onda cortas a medias (1.6–4km)yamplitudesbajasamediasdecampomagné-tico(100nTa200nT).Cortés-Cortéset al.(2005)reportanparaestazonarocasígneasextrusivasnodiferenciadas(10 ka), basaltos, flujos piroclásticos y materiales de caída aérea,asícomolapresenciadelaFormaciónAtenquique(lahares, depósitos fluviales y fluvio-lacustres en alternan-cia con flujos piroclásticos) y Formación Tepames (calizas masivas).ElDAMmuestralapresenciadelineamientosmagnéticosprincipalmenteenlasdireccionesNW-SEyNE-SW(Figura5).
DAM XI. Este DAM se identifica hacia la porción E mediadeláreaestudiada,iniciaenlasinmediacionesdelosvolcanesNevadoydeColimayseextiendehastadistanciasmayores que 66 km y está indefinido hacia el E. Tiene una formaprincipalmentealargadaendirecciónE-W(Figura
Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, México 361
4).Secaracterizapormostrarvaloresasociadosconaltosmagnéticosquevaríande50nTa300nTSerelacionaarespuestasmagnéticasconlongitudesdeondaquevaríande2.8kma5km.Geológicamenteestedominiosecorrelacionaconrocasígneasextrusivasdecomposiciónintermediaabásica, lavas, tobas, brechas andesíticas, flujos piroclásticos ymaterialesdecaída(Cortés-Cortéset al.,2005).Hacialaporciónorientalsecorrelacionaconrocassedimentarias(FormaciónTepames)ydepósitosdealuviónyhaciaelnortesecorrelacionaconintrusivosdetipogranodioríticos.PresentalineamientosprincipalmenteenladirecciónNE-SWymuyescasamenteendirecciónNW-SE(Figura5).
DAMXII.EsteDAMselocalizaaunadistanciamediade28kmalSEdelosvolcanesNevadoydeColimaysecaracterizaprincipalmenteporestarconstituidoporunaanomalíarepresentadaporunbajomagnéticode-538nT(Figura 4). Este bajo tiene una superficie mayor que 64 km2,estácortadoporunazonadedebilidaddecaracterísticasregionalesquetieneunadirecciónNW-SEyquesehainter-pretadocomolacontinuacióndelafalla“LaDesconocida”(Figura 5). Superficialmente se asocia principalmente a to-basdecomposiciónácida,rocasvolcano-sedimentarias(are-nasyconglomerados)ycalizas.Cortés-Cortéset al.(2005)asocianestazonaalaFormaciónTepames,quesoncalizasmasivasdelCenomaniano.EsteDAMestádelimitadoalEySWporlineamientosmagnéticosasociadosazonasdedebilidad,comofallasy/ofracturasy/ocontactos.
DAMXIII.EsteDAMselocalizaalSEdelVolcándeColimaadistanciasquevandesde18kmhasta65km,tieneunaformaalargadaenladirecciónNW-SEysecaracterizaporseñalesmagnéticasconlongitudesdeondamedianas(4.5km)agrandes(>10km)yanomalíasquevaríande-433nThasta283nT(Figura4).Presentaunaseriedeanomalíasmagnéticasbienconformadasyasociadasade-pósitosdemineraldehierro,comolaminadeElEncinoquepresentaunaanomalíadipolarnormalconunaintensidaddecampomagnéticodelordendelas700nTyunadistanciadipolarde2km.
AlNWdelDAMsedistingueunaanomalíamagnéticadistorsionadayalargadaenladireccióncasiE-Wyconsti-tuidaportresaltosmagnéticosqueensusextremosformananomalíasdipolaresyqueprobablementeesténasociadasarocasígneasextrusivasdecomposiciónintermediaabásica.Laamplituddelasanomalíasesmayorde400nTysudistanciadipolardelordende2km.ElDAMpresentaasimismoanomalíaspositivasdegranextensiónasociadasarocasígneasintrusivas.Estárepresentadogeológicamenteporrocasígneasintrusivas(diorita)yextrusivas(andesitas),meta-ígneas,volcano-sedimentarias,calcáreasyalNWporavalanchasdeescombros.EstesectorodominiomagnéticoestálimitadoalWySEporzonasdefallasy/ofracturas,caracterizadasporfuertescontrastesmagnéticos.AsimismoestálimitadoalNporfallasy/ofracturascondirecciónNW-SE.EllineamientomagnéticosehainterpretadocomoellímiteEdeunsemigrabenqueesparaleloalgrabendeColima(Figura5).
DAM XIV. Este DAM se identifica al ESE del Volcán deColimaaunadistanciamediade57km.Estesecaracteri-zaporunazonadebajosmagnéticosdegrandesdimensiones(114km2).Lazonadebajosmagnéticosmuestravaloresqueoscilanentre-405nTy-460nTytienenunaformaalargadaenladirecciónE-W(Figura4).ElDAMgeológicamenteseasociaprincipalmentearocasígneasextrusivasytobasácidas,rocasvolcano-sedimentarias(arenasyconglomera-dos)ycalizas.EstedominioestálimitadoporlineamientoscondireccionesNW-SEyNE-SW(Figura5).
DAMXV.EstesectormagnéticoseubicahaciaelSEdelVolcándeColimaaunadistanciamediade65km,secaracterizaprincipalmenteportenerunaseriedeanomalíasrepresentadasporaltosmagnéticosquemuestranlongitudesdeondaquevaríande1.8kma3.2km(Figura4).PresentaunaseriedealineamientosmagnéticosendirecciónNE-SWconanomalíasrepresentadasporaltosmagnéticosenformaalargadasiguiendolamismadireccióndellineamiento,lasamplitudesvaríande116nThasta327nT(Figura5).Geológicamentesecorrelacionaprincipalmenteconrocasígneasintrusivastipogranodioríticas,lavas,tobasybrechasandesiticas.
DAMXVI.EsteDAMselocalizaaproximadamentea45kmalSEdelvolcándeColimaydelordende50kmalEdelaciudaddeColima(Figura4).Secaracterizaporestarconstituidoensupartecentralporunaanomalíapositivaalargadaconunalongitudde10kmendirecciónNW-SEyrodeadaporunaseriedebajosmagnéticos.Laanomalíatienevaloresdeintensidaddelcampomagnéticoresidualdelordendelos800nTyunadistanciadipolarde2km.Estaanomalíaalargadaseasociaaunazonadecon-tactoentrerocasintrusivasyvolcano-sedimentariasconmineraldehierrodiseminado.Engeneralestedominiosecorrelacionaconunintrusivogranítico,rocasextrusivasandesiticasyrocasvolcano-sedimentariasAlcentrodeesteDAMsepresentaunaanomalíamagnéticadipolarnormaldeformaalargada,muysimétricaencuantoadi-mensionesdelaltoybajomagnético,conintensidadesdelcampomagnéticomayoresa600nTydistanciasdipolaresmediasde1.5km,asociadaaunazonadecontactoentrerocasintrusivasyvolcano-sedimentariasconmineraldehierrodiseminado.Alsurpresentaunaanomalíaasociadaaunbajomagnéticoquesecorrelacionaconunintrusivoácido.EngeneralelDAMsecorrelacionaconlapresenciadeintrusivosgraníticos,rocasígneasextrusivas(andesitas)yvolcano-sedimentarias.
DAM XVII. Se identifica al SE del Volcán de Colima aunadistanciamediade75km;secaracterizaporpresentarseñalesmagnéticasconlongitudesdeondaquevande1.6kmhasta6kmyamplitudesdehasta370nT(Figura4).Eneldominioexistenalgunasanomalíasdipolaresconvaloresdeintensidaddelordende310nTydistanciaspolaresde1.6quesepuedencorrelacionarconfuentesmagnéticasasociadasamineraldehierrodiseminado.ElDAMseco-rrelacionageológicamenteconlapresenciadeintrusivosgranodioriticos,rocasígneasextrusivasytobasácidasy
López-Loera et al.362
rocasvolcano-sedimentarias(arenasyconglomerados)ycalizas.EldominiopresentalineamientosaeromagnéticosendirecciónNE-SWqueseasocianazonasdecontactoy/o fallas (Figura 5). El DAM está indefinido hacia el sur yeste
DAMXVIII.Ubicadoaunadistanciamediade46kmalSEdelVolcándeColima,estedominioaeromagné-ticosedistingueporpresentarenlamayorpartedesuáreaseñalesmagnéticasconlongitudesdeondalargas(de6kma9km)yconanomalíasmuyuniformes(-218nTa-160nT).ElDAMtieneunaformaalargadaendireccióncasiN-S con una longitud aproximada de 35 km y una superficie delordende280km2. Está indefinido hacia el sur (Figura 4).Muestraenlamayorpartedesuextensiónvaloresdecamponormal,“calmo”,conlapresenciadeunazonadebajosmagnéticosensupartecentralqueparecieraestánasociadosazonasdefalla.EsteDAMestálimitadotantoalestecomoaloesteporlineamientosmagnéticosdedireccióncasiN-Sasociadosafuertescontrastesdesusceptibilidadmagnética(Figura5).Geológicamentesecorrelacionacontobasácidas,rocasvolcano-sedimentarias(arenasyconglo-merados)ycalizasdelaFormaciónTepames(Cortés-Cortéset al.,2005).HaciaelextremosurelDAMenellímiteoeste,muestralaexistenciadeunaanomalíadipolarconamplitudde288nTyunadistanciadipolarde2.2kmquepuedeestarcorrelacionadaconlapresenciademineraldehierrodiseminado(Figura4).
DAMXIX.ElDAMselocalizaaunadistanciade50kmalsurdelvolcándeColimaya23kmalSSEdelaciudad de Colima. Se identifica por señales magnéticas con longitudesdeondamedias(~3km)ypresentaamplitudesdecampomagnéticodemediasaaltas(262nTa615nT).TieneunaformaalargadaconunadirecciónNNW-SSE(Figura4).Estácaracterizadoporanomalíasmagnéticasasociadasconaltosvalorespositivos(>600nT)enlamayorpartedesuextensión, la cual queda indefinida hacia el sur. En general esteDAMseasociaarocasígneasintrusivas(granodioritas)yextrusivas(andesitas),volcano-sedimentarias(arenasyconglomerados),metavolcánicasycalcáreas(Figura4).
DAM XX. Se puede identificar este DAM al sur de laciudaddeColimaaunadistanciamediade25km.Secaracterizaporpresentarenprácticamentetodasuextensiónungradienteaeromagnéticoquevaríadesuranorteconanomalíasde-54nTa-125nTenunadistanciade12.5km(Figura 4). Este DAM superficialmente se correlaciona con depósitosdealuvión,procedentesdelRíoArmería,cuyocaucedelimitaeneloestealdominio.Bajolacubiertaaluvialyenfuncióndelosvaloresdesusceptibilidadquemuestraenelsubsuelo,geológicamentesedebedeasociararocasígneasextrusivasácidasyrocascalcáreas.
DAMXXI.EsteDAMselocalizaaunadistanciade~43kmalSWdelvolcándeColimaya20kmalW,SWyNWdelaciudaddeColima.Secaracterizaporseñalesmagnéticasdegrandeslongitudesdeonda(6kma8km),yamplitudesgrandes(>500nT).Tieneunaformaalargadaendirección N-S y está indefinido hacia el occidente (Figura 4).
GeológicamenteseasociaalaSierradePerotelacualestáconformadaporrocasígneas,meta-ígneasysedimentariasclásticas.ElDAMpresentaalgunasanomalíasdipolaresnormalesconaltasintensidades.Algunasdeestasanomalíasestánasociadasconcuerposintrusivosgranodioríticos,rocasígneasextrusivas(andesitas)ydepósitosdemineraldehie-rro.EsteDAMestalimitadoalesteporelcaucefalladelRíoArmería,presentandoasimismolineamientosaeromagnéti-cosendirecciónNW-SEasociadosconzonasdedebilidadcomofallasy/ofracturasy/ocontactos(Figura5).
DAMXXII.Ubicadoaunadistanciade~38kmalSWdelVolcándeColimaylocalizándoselaciudaddeColimaenellímiteoriente,esteDAMsecaracterizapormostraruncampomagnéticoquecontieneanomalíasdiscretasdelordende50nTdentrodeunmedioquepresentaentre-162nTy-170nT(Figura4).GeológicamentesecorrelacionacondepósitosdeavalanchadeescombrosvolcánicosdelosvolcanesdelCVC,siendoestosprincipalmentedeltipolahares y fluvio-lahares (Cortés-Cortés et al.,2005),debidoa su correlación con la señal magnética que identifica este dominio.EstálimitadoaloesteporelcaucefalladelRíoArmeríayalesteporunlineamientocondireccióncasiN-Squesepuedecorrelacionarconuncontactoy/ounazonaafallada.LaCiudaddeColimaselocalizasobreesteúltimolineamiento(Figura5).
DAMXXIII.EsteDAMselocalizaaunadistanciamediade33kmalWySWdelosvolcanesNevadoydeColimaytienecomolímiteestealríoArmería.Secarac-terizaporunaseriedeanomalíaspositivasquegeneranseñalesmagnéticasasociadasalongitudesdeondamedias(5–6km)agrandes(8–10km)yamplitudesbajasenmayorpartedesuextensión(<100nT).GeológicamenteseasociaconlaSierradeManantlán(CerroGrande),lacualestáconstituidaporrocascalcáreas(Figura4).EsteDAMpresentaenlaporcióncentralunaanomalíapositivadebajaintensidad(105nT)quepuededebersealapresenciadeuncuerpoígneointrusionandoalasecuenciacalcárea.Asimismopresentaensupartecentralunaanomalíadipolarnormalconamplituddelordende388nTyunadistanciadipolarde2.5kmconenformaalargadaendirecciónNW-SEquepuedeestarasociadaamineraldehierrodisemina-do.ElDAMestálimitadoporfallasy/ofracturas;alN,EySEporlafallacaucedelRíoArmeríayalWySWporunafallaendirecciónNW-SE.Presentazonasdedebilidadasociadasconfracturasy/ofallascondirecciónNW-SEyNE-SW(Figura5).
DAMXXIV.SelocalizaalWNWdelosvolcanesNevadoydeColimayaunadistanciade39km.Estedo-miniosecaracterizaporestarconstituidoporunaanomalíarepresentadaporunbajomagnético(384km2)deformaalargadaendirecciónNW-SE(Figura4).Lazonadebajomagnéticomuestraungradientenegativodesuranortequevaríade-204nTa-551nTrespectivamenteenunadistanciade32km.GeológicamentesecorrelacionaconlasrocascalcáreasdelaSierradeManantlán(FormaciónTepames,Cortés-Cortéset al.,2005).EsteDAMsevelimitadopor
Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, México 363
lineamientosendirecciónNW-SE,queseasocianalcauce-falladelRíoArmeríayotroaunazonadefallay/ocontactogeológico(Figura5).
EngenerallosDAMsecorrelacionanconlasdife-rentesunidadesgeológicasqueexistenenelárea,algunosdeellosseasocianalasestructurasvolcánicas(I,V)y/oasusproductoscomoavalanchasdeescombrosvolcánicos(II, III, IV, XXII). Otros DAM se identifican con zonas de intrusivos(VI,XIII,XIX,XXI,XXIII)yconrocasvol-cánicasovolcanosedimentarias(VII,VIII,IX,X,XI,XV,XVII,XX)yotrosmásconrocassedimentarias(XII,XIV,XVI,XVIII,XXIV)(Figura4).
EnlaFigura4,sehanconjuntadolosmapasdelCMR,conlosDAMylageologíareportadaporCortés-Cortéset al.(2005).Loprimeroqueseapreciaesqueelmapageo-lógicosólocubreunáreadelordendeunaterceraparteelestudioaeromagnético.Enlosmapassepuedenapreciaral-gunascoincidenciasbentrelasunidadeslitológicasyalgunosDAM,comoporejemplo,elDAMIquesecorrelacionaconlos edificios volcánicos del Volcán de Colima y el Nevado, yelDAMIIqueseasociaadepósitosdeavalanchadeescombrosvolcánicosdelvolcánpaleo-Fuego.SepuedeobservarenlosmapasquealgunosdeloslímitesdelasunidadeslitológicasnocoincidenconlasfronterasdelosDAM,ylarazónesqueelmagnetismonosóloregistralageología superficial, sino que penetra en el subsuelo y puede definir las diferencias en las susceptibilidades magnéticas que definen los DAM.
LINEAMIENTOS AEROMAGNÉTICOS
Paradelimitarycaracterizarloslineamientosaero-magnéticosgeneramosunmaparesultantededosmatrices(“grids”)dedatos,unaconlatopografíayotraconlosva-loresdelCampoMagnéticoResidual(CMR)(Figura5).
EnelmapaesposibleobservarclaramenteloscaucesdefalladelosríosArmeríayElNaranjoqueconstituyenloslimitesoesteyesterespectivamentedelgrabendeColima.EnunadireccióncasiparalelaalcaucedelRíoNaranjoensuporciónsuryhaciaelesteaunadistanciamediade12km,seobservalaexistenciadeunlineamientocasiN-Squeseinterpretacomounsemi-grabenEstaestructuratiendeacerrarsehaciaelnortedondesuanchomedioesde5kmmientrasqueenelsurtieneunanchodehasta14km.
En la configuración del CMR con la topografía tam-biénsepuedeobservarunlineamientodecaracterísticasregionales(127kmdelongitud),conunadirecciónNW-SEquesehainterpretadoyasociadoaunazonadedebilidad(falla)quenoseconocíaeneláreayalaqueseleasignóconelnombrede“LaDesconocida”.EstafallaestáafectadaporotrasfallasdedirecciónprincipalmenteNE-SW.
ElmapatambiénmuestralineamientoscircularesenlasinmediacionesdelosvolcanesNevadoydeColima,asícomootrosrectilíneosqueparecenasociadosconelcráterdelVolcándeColima.Engeneral,lazonaestudiada
muestralineamientosaeromagnéticosprincipalmenteenlasdireccionesNW-SEyNE-SW(Figura5).
MODELO AEROMAGNÉTICO
Para definir la geometría y la profundidad de los cuer-posfuenteasociadosconlosvolcanesNevadoydeColima,realizamosunmodelo2¾DdeunaseccióncondirecciónNNE-SSWdelaanomalíadecampomagnéticoreducidoalpolo,enlaqueestánincluidoselVolcándeColimayvolcánNevadodeColima(Figuras6y7).
Lageometría,profundidadypropiedadesmagnéticasdelasfuentespropuestasparaajustarlaanomalíaobservada,sonlosparámetrosinicialesparaesteprocesodemode-ladousandoelprogramaGM-SYSTM,elcualutilizaunarutinadeinversión,basadaenelalgoritmodeinversióndeMarquardt(1963),paralinealizareinvertirloscálculos).GM-SYSTMutilizaunaaplicacióndeestealgoritmoparadatosmagnéticos,procesodesarrolladoporelServicioGeológicodelosEstadosUnidos(USGS)enelsoftwareSAKI(Webring,1985).Laanomalíaesmodeladaporcuer-pospoligonalescondiferentesmagnetizaciones.Estudiosmagnéticos de diferentes unidades litológicas como flujos ybrechasandesíticas,depósitospiroclásticosyavalanchasdeescombrosvolcánicosreportanvaloresdesusceptibili-dadeseintensidaddemagnetizaciónremanente(Connoret al.,1993;Urrutia-Fucugauchiet al.,1997;López-LoerayUrrutia-Fucugauchi,1999;López-Loeraet al.,2010).Unalimitaciónimportanteenelanálisiseslafaltadeinformaciónrelacionadaconlavariacióndelaspropiedadesmagnéticasaprofundidad.
DISCUSIÓN
Ladistribucióndelosdominiosaeromagnéticosinter-pretada con base en la configuración del campo magnético residualcorrelacionaycartografíalasdiferentesunidadesgeológicasqueexistenenlazonayserelacionanalasuscep-tibilidadmagnética,direccióneintensidadderemanencia,parámetrosqueestánenfuncióndelcontenidodemineralesferromagnéticos. De esta manera se pudieron identificar zo-nascorrelacionadasconrocasígneasintrusivas,extrusivas,volcano-sedimentariasycalcáreas.
ElanálisisdeloslineamientosaeromagnéticosnoshapermitidoinferiralgunosaspectosdelaestructuradelsubsuelodelcomplejovolcánicodeColimaquenosehabíanreportadoanteriormente,comolaexistenciadeunazonadesemi-grabenhacialapartesurestedelGrabendeColimaylaexistenciadefallasdecaracterísticasregionales(falla“LaDesconocida”).
Paraelmodelomagnético2¾Ddelperfilde laconfiguracióndelcampomagnéticoreducidoalpolo,seconsiderólainformaciónsísmicaobtenidadelaRedSismológicaTelemétricadelEstadodeColima(RESCO)
López-Loera et al.364
paraelperiododeactividad1997-1998paraconstreñirelmodelo.SepuedeobservarenlaFigura6quelamayoríadelosepicentrosestándesplazadoshaciaelNNEdelcráterdelVolcándeColimayquecoincidenhacialazonadelgradien-temagnéticoqueexistealNdelaanomalíamagnética.EnlaFigura7sepresentanlaubicacióndeloshipocentros,queen su mayoría se ubican entre 0 y 4.4 km bajo la superficie, segúnsedesprendedelaubicacióndelosfocossísmicos,loscualesgeneralmenteseencuentrandesplazadoshaciaelNdelcráterdelVolcándeColima.Otrasinformacionesque
seconsideraronparalageneracióndelmodelomagnéticofuelainformaciónymodelogravimétricoquepresentanMedina-Martínezet al.(1996),quienesmodelanlacámaramagmáticaconuncuerpodeformarectangularquetienemásde2kmdeancho,5kmdelongitudyseubicacercade1.5kmbajoelniveldelmar.ParalimitarelmodelotambiénseconsideróelmodeloviscoelásticodeMaeda,realizadoparalaerupcióndelVolcándeColimaentre1988-1999porCabrera-GutiérrezyEspíndola(2010),enelcualseestablece,conbaseenlosdatosobservadosdel
Figura6.Mapadelcampomagnéticoreducidoalpoloyelmodelodigitaldelterreno(GEMA)delazonadelosvolcanesNevadoydeColima,mostrandolaubicacióndelasecciónmagnéticamodeladaA-A´.Enpuntosnegrosseobservalaubicacióndetodoslosepicentrosregistrados(RESCO)durantelacrisisvolcánicade1997-1998delVolcándeColima.NótesequelagranmayoríadeepicentrosselocalizahaciaelNEdelcráterdelVolcándeColima.Estosepicentrossonlaproyecciónverticaldeloshipocentrosqueseobservanenlasecciónmodeladacondatosmagnéticos.
Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, México 365
CVC
AEV-S-VC
LAN
CVN
CMC
BSM & RI
AEV-N-VN
Cz2Cz1Cz3
. . . ..
.. .. . . ..... .. . ...
. ...... ..
.. .. .. ... ... . .. .. ....
. .. ... .... . . . ..
A A’
Observado . . . . . .Calculado . . . . . .
.
. ..
...
.. . .. .. . . . . . . .
..
volumenemitido,unacámaramagmáticade1.93kmderadioaproximadoycentradoa~1.7kmbajoelniveldelmar,~5.6kmbajoelcráter.
Tomandoenconsideraciónlospuntosanteriormentecitados,elmodelomagnético2¾DqueajustaelperfilmagnéticodelcampomagnéticoreducidoalpolodelaporciónsurdelCVCmuestraanomalíasdelosvolcanesqueseasocianconuncuerpodeformaalargada,conlon-gitudmayorde6.8kmendirecciónN-S,espesormáximode5.5kmyquebajoelVolcándeColimaselocalizaaunaprofundidadde4.8km.Elmodelomagnéticomuestraquelacámaramagmáticaseextiendeunos5.6kmhaciaelsurdelCVCconunespesorde0.54km.LaanomalíasobreelNevadodeColimaseajustaconsiderandounacámaramagmáticacolapsadaalargadaconunadirecciónN-Smayora5.6km,conunespesormáximode1.2kmyubicadaaunaprofundidadde5.2kmbajoelremanentedelcráterdel
Nevado.(Figuras7).Losvaloresutilizadosenelmodeladomagnético
paralasdiferentesunidadeslitológicasfueronobtenidosdeLópez-Loeraet al.(2010)ysemuestranenlaTabla2.EnelestudiodesarrolladoporMurray(1993)sobrelade-formacióndelsueloenelVolcándeColimadurante1982a1991,aplicandomodeloselásticossimplesalosdatosdenivelación reporta que son consistentes con la deflación de unafuentesepultadaa2–4kmdeprofundidad.MientrasqueNuñez-Cornúet al.(1994),enelestudiodelaactividadsísmicarelacionadaconlaerupciónde1991delVolcándeColima,reportanquelamayoríadelosfocosdelostemblo-resselocalizanalNdelcráteryquealgunosdeellossonrelativamenteprofundosentre7y11kmbajoelcráteryqueregistranunaregióndequietudsísmicaentrelos4y7kmbajoelniveldelcráter.Zobinet al.(2002)analizaronladistribucióndeepicentrosdetembloreslocalizadosdurante
Figura 7. Sección aeromagnética modelada en 2 ¾ D. El modelo tiene un error menor al 10% entre la anomalía medida y la calculada. AEV-S-VC: AvalanchadeescombrosvolcánicosalsurdelVolcándeColima;CVC:conductovolcánicodelColima;CMC:cámaramagmáticadelvolcándeColima;LAN:lavasandesíticasdelNevado;CVN:cuellovolcánicodelNevado;AEV-N-VN:avalanchasdeescombrosvolcánicosalnortedelvolcánNevado;BSM:basamentosedimentariomarino.
López-Loera et al.366
lacrisissísmicade1997-1998yconcluyenquelazonalibredetemblorespuedeestarasociadaalaposiblezonadondeelmagmasealmacenaaunaprofundidaddelordende los 3.3 km, de acuerdo con las gráficas que muestran, y tiendenadarleunaformatriangularsubyaciendoalVolcándeColima.
EnelmodeladomagnéticodelaestructurainternadelVolcándeColimaseconsideraronlaspropiedadesmagné-ticasdelasunidadesgeológicaspresentes,principalmentelas que afloran. La zona de contacto entre la cámara mag-máticaylasrocasencajonantessevuelvemuysusceptiblea cualquier pequeño cambio en su configuración, debiendo realizarseconcuidadoextremoparalograrunajusteacep-table,generandocambioscontrastantesentrelaanomalíaobservadaylacalculada.Aunadoaloanterioreldesco-nocimientodelaspropiedadesmagnéticasaprofundidad,principalmente de la unidad geológica subyacente, dificultan el proceso de modelar, principalmente la configuración de loscontactoscámara-rocaencajonante.
Elanálisisdelaseñalanalítica(Nabighian,1972,1984;Roestet al.,1992)delcampomagnéticoreducidoalpoloycontinuadoascendentementepor5km(Figura8),nosmuestraparalosvolcanesNevadoydeColimaunaanomalíaaeromagnéticaalargadaendirecciónN-S,endondeelaltomagnéticoestárelacionadoconlacimadelcráter.Laanomalíaestacircundadaporbajosmagnéticosentodaslasdirecciones,estosbajossepuedenasociarazonasdedebilidaddelacortezaterrestreenestaárea.Asimismoen la configuración de la señal analítica se puede observar unaseriedeanomalíaspositivasasociadasacuerposintru-sivosdistribuidosalrededordelaanomalíadelosvolcanesNevadoydeColima(Figura8).
EnelestudiodeLópez-Loeraet al.(2010),relacionadoconmagnetismoterrestreenelVolcándeColima,serepor-tanalgunasfallasqueenelpresenteestudioaeromagnéticonosemencionan,pornopresentarunaexpresiónclara,enespeciallareportadacomoFallaLaEscondida.Elprinci-piofísicodelmagnetismoeslaLeydeCoulomb,lacualestablecequeladistanciadelafuentedelmagnetismoesinversamenteproporcionalalcuadradodeladistancia,lo
que significa que a medida que uno se aleja de la fuente, laintensidaddelaanomalíamagnéticadecaeexponencial-mente;esaeslarazónporlacualalgunasfallas,fracturasocuerposdetectadosconmagnetismoterrestre,conmag-netismoaéreopasendesapercibidas,mássiconsideramosquelasalturasdevueloenzonasvolcánicas,aunqueelSGMreportaqueelestudioengeneralserealizóa300mdealtura,esclaroqueconunanaveaéreacomoconlaqueserealizóelvuelo(avión),laalturarealsobrelazonadelosvolcanesdebiósermuchomayorquelareportada.
CONCLUSIONES
El método aeromagnético permitió identificar estruc-turasgeológicasenelCVCqueestáncubiertasyenmas-caradas debido a los productos volcánicos como flujos de lava,cenizas,escoria,avalanchasdeescombrosvolcánicosydepósitospiroclásticos.
Losestudiosaeromagnéticosofrecenvariasventajasparaestudiarestructurasvolcánicassobretopografíaabruptayenfaseseruptivasactivas,quepresentanriesgosaltosde acceso y observación. El método permitió identificar y definir características estructurales ocultas en el complejo volcánicodeColima(p.ej.,fallasyfracturas),asícomoladistribuciónyextensióndesusproductos.Tambiénpermiteió identificar cuerpos intrusivos o volcánicos que no afloran, asociados a los contrastes magnéticos con las rocasencajonantes.
En la zona del graben se identifican 24 dominios aero-magnéticosenunárea~11,500km2,teniendocomocentroalosvolcanesNevadoydeColima.Ladistribucióndelasanomalíasmagnéticasdelineandominioscaracterísticosdeamplitudesynúmerodeonda,quemapeany/osugierenladistribucióndederramesdelava,cenizas,escorias,depósi-tospiroclásticosyavalanchasdeescombrosvolcánicos.Lassusceptibilidadesmagnéticasdelosdiferentesmaterialessoncontrastantesentresí,generandoanomalíasdediferenteamplitud y morfología, lo que permite su identificación en las configuraciones del campo magnético. Los análisis defi-
Tabla 2. Valores de propiedades magnéticas utilizadas en la sección modelada de la configuración del Campo Magnético Reducido al Polo. AEV-S-VC: AvalanchasdeescombrosvolcánicosalsurdelVolcándeColima;CVC:conductodelVolcándeColima;LAN:lavasandesíticasdelNevadodeColima;CVN: cuello volcánico deNevado;AEV-N-VN: avalanchas de escombros volcánicos al norte del volcán Nevado; CM: cámara magmática; BSM:basamentosedimentariomarino.
Tipo de Roca Magnetismo Remanencia Bloque Principal (km)Susceptibilidad (SI) Mag (A/m) Inc Dec Y+ Bloque Y- Bloque
AEV-S-VC 0.000013 10 90 20 11 -16CVC 0.000075 1.86 46 9 0.2 -0.2LAN 0.000503 9.85 90 26 11 -16CVN 0.000038 3.86 46 26 .4 -.5AEV-N-VN 0.000013 10 90 20 38 -33CM 0 0 0 0 4.8 -6.4BSM 0 10 90 20 100 -100
Estudio aeromagnético del complejo volcánico de Colima, México 367
nenzonasdedebilidadyfallas,límitesdecalderas,cuerposintrusivos no aflorantes y contactos geológicos en el CVC. Paraladocumentacióndelasestructurasylineamientossecuantificaron los efectos regionales con los filtros regional-residualyefectosdemagnetizaciónremanentepormediodelareducciónalpolo.
ElanálisisaeromagnéticodelCVCmuestrazonasdefallanoreportadasenanterioresestudios.Elanálisismues-trahaciaelSySE,lineamientosasociadoscongradientes
magnéticosqueserelacionanconlímiteEdelaestructurasurdelgrabendeColima.Asimismo,haciaelSEdelazonadeestudio,alorientedelRíoTuxpán-Naranjoyconlamismadirecciónseobservaunlineamientomagnéticoasociadoalatrazadeunazonadefalla,queconstituiríaunsemi-grabenenesaárea.
En el CVC se identifican dos anomalías aeromag-néticas interpretadas como apófisis de intrusivo que están enmascaradospordepósitosdeavalanchadeescombros
Figura 8. Mapa de la configuración de la señal analítica del campo magnético reducido al polo y continuado ascendentemente 5 km. Las grandes estructuras volcánicas se ven representadas por anomalías bien definidas. Nótese los límites del graben de Colima asociados a la zonas de gradiente tanto para el Río NaranjocomoparaelRíoArmería.Laporcióncentraldellineamientointerpretadocomofalla“LaDesconocida”,condirecciónNW-SEyquepasaalNdelvolcámNevado,severepresentadaporunaseriedeanomalíasasociadasconvaloresbajosalineadosenladireccióndelafalla.
López-Loera et al.368
volcánicos,ubicados,unoaloestedelpobladodeQueseríaa13kmalsurdelVolcándeColimayelsegundoalestedelpobladodelTrapichea10kmalENEdelaciudaddeColima,ambosalineadosenunadirecciónnorte-sur,con-tinuandoconellineamientogeneraldelCVC.LoanteriorsugierequelamigracióndelmagmatismodenorteasurdelCVCnoestálimitadaporlasestructurasdómicas“LosHijosdelVolcán”(LuhryCarmichael,1990;Rodríguez-Elizarrarás,1992),sinoquecontinuóalmenosporunadistanciade25kmalsurdelVolcándeColima.
Elmodeloen2¾dimensionesrealizadosobrelaes-tructuradelVolcándeColimayNevadodeColimasugierelaexistenciadeunaposiblecámaramagmáticadeformaalargadaendirecciónN-S,mostrandoindiciosdemigracióndelaactividadmagmáticahaciaelsur.
AGRADECIMIENTOS
Elestudioformapartedelosproyectosdecolabo-raciónentreelIPICYTylaUNAMsobreInvestigacionesGeofísicasdeVolcanesActivosenelCentrodeMéxico.AgradecemosloscomentariosdelDr.GianlucaNoriniydeotrorevisoranónimoydeleditorasociadodelarevis-ta.AgradecemosaRESCOyenespecialalDr.TonatiuhDomínguezsugentilezaenproporcionarnoslosdatossísmicosdeloseventossísmicosde1997-1998ylaasis-tenciadelTec.Ing.DavidE.TorresGaytán(IPICYT)enlaelaboración de algunas figuras.
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Manuscritorecibido:Octubre5,2010Manuscritocorregidorecibido:Abril7,2011Manuscritoaceptado:Mayo4,2011
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