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Revista mexicana de ciencias geológicas
versión On-line ISSN 2007-2902versión impresa ISSN 1026-8774
Rev. mex. cienc. geol vol.22 no.3 Ciudad de México dic. 2005
Artículos
Construcción de perfiles granulométricos de depósitos piroclásticos por métodos ópticos
Construction of granulometric profiles of pyroclastic deposits by means of optical methods
1Instituto de Geofísica, Universidad Nacional Autónoma de México, Coyoacán, 04510 México D.F., México. sarocchi@geofisica.unam.mx
2Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica, Consiglio Nazionale delle Ricerche, Piazzale delle Cascine 15, 50144, Firenze, Italia.
El análisis granulométrico de los depósitos piroclásticos proporciona información muy importante sobre los mecanismos de transporte y sedimentación de los flujos que los emplazaron. En este trabajo se presenta el método alternativo de las intersecciones de Rosiwal para el estudio de esta clase de depósitos. El método consiste en tomar fotografías de la pared del depósito desde una posición conocida. Por medio de un programa de análisis de imágenes, las fotografías se calibran dimensionalmente, procesándolas digitalmente para obtener un mejor detalle y se les sobreponen líneas horizontales paralelas a diferentes alturas. A lo largo de estas líneas se miden sus intersecciones con los clastos y, utilizando el método de Rosiwal, se obtienen las distribuciones granulométricas en los diferentes niveles del depósito. Comparando este método con el de conteo de puntos (análisis modal), que es ampliamente utilizado y ha sido ya comprobado, el resultado revela que el método de Rosiwal es aún más preciso.
Debido a que el análisis granulométrico óptico de un afloramiento puede ser alterado por la deformación debida a la perspectiva de la fotografía, se propone un método empírico, sencillo y rigu-roso para corregir los datos obtenidos. El método fue aplicado a dos afloramientos de un depósito de flujo de bloques y ceniza del volcán de Colima, el cual, aparentemente, se emplazó a partir de un flujo piroclástico. El análisis de las variaciones verticales de la granulometría con el método aquí propuesto, evidencia estructuras que no son apreciables a simple vista. Los resultados indican que el depósito está compuesto por dos unidades, las cuales probablemente representan dos flujos diferentes o dos pulsaciones del mismo flujo piroclástico. La técnica es muy útil para estudiar depósitos piroclásticos; sin embargo, los resultados obtenidos sugieren que podría aplicarse a otro tipo de depósitos granulares, ya sean de origen volcánico o no.
Palabras clave: análisis granulométrico; método de Rosiwal; volcán de Colima; depósitos piroclásticos
Granulometric analysis of pyroclastic deposits provides important information about the transport and sedimentation mechanisms of the flows that generated them. In this paper, we introduce the alternative method of Rosiwal’s intercepts to study this type of deposits. The method consists in taking photographs of the outcrop from a known position. By means of an image-analysis software, the images are calibrated and digitally processed in order to improve the resolution. Successively, a set of line probes are established at different heights in the deposit and parallel to the stratification surfaces. The clasts that intercept these lines are measured. By using the Rosiwal’s method, we obtain the granulometric distribution at different levels of the deposit. A comparison of this method, with the more widely used and largely tested point-counting method, shows that de Rosiwal’s intercept method is more reliable. Because all the photographs taken from an outcrop are altered by the perspective of the photograph, we propose an empirical, practical, and yet rigorous method to correct the obtained data. The method was applied to two outcrops of an apparent single block- and ash-flow deposit at Colima volcano. The study of the vertical variations of granulometry by means of the Rosiwal’s intercept method allowed us to recognize structures, not evident to the naked eye. The observed variations are probably related to the presence of two different flow units in the block-and-ash flow deposit that might be due to pulsating flow waves at the time of deposition. This technique is very useful to study pyroclastic deposits and the results suggest that it could be also applied to other kind of granular deposits.
Key words: granulometric analysis; Rosiwal’s method; Colima volcano; pyroclastic deposits
AGRADECIMIENTOS
Los autores expresan su agradecimiento al Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México por el apoyo logístico brindado. Un agradecimiento especial a J.C. Gavilanes y R. Saucedo por la ayuda que nos proporcionaron durante el trabajo de campo, a B. Capaccioni, L. Capra y J.M. Espíndola por sus invaluables consejos y revisión de la versión preliminar del manuscrito. Los comentarios y sugerencias de los árbitros K. Wohletz, G. Carrasco y A. Rossotti, mejoraron substancialmente las ideas de este trabajo. Se agradece el apoyo técnico de A.M. Rocha. Este trabajo fue financiado por un proyecto bilateral CNR-CONACYT oficio J200.293/2003.
REFERENCIAS
Adams, J., 1979, Gravel size analysis from photographs: Journal of Hydraulics Division, American Society of Civil Engineeers (ASCE), 105(HY10), 1247-1255. [ Links ]
Boudon, G., Lajoie, J., 1989, The 1902 Peléean deposits in the Fort Cemetery of St. Pierre, Martinique; a model for the accumu-lation of turbulent nuées ardentes: Journal of Volcanology and Geothermal Research, 38, 113-129. [ Links ]
Bulletin of Global Volcanism Network (BGVN), 1999, Explosion on 17 July produces 11- km plume and pyroclastic flows [en línea]: Washington, D.C., Smithsonian Institution, <, Smithsonian Institution, http://www.volcano. si.edu/reports/bulletin/index.cfm >, Agosto 1999, 24(8). [ Links ]
Bunte, K., Abt, S.R., 2001, Sampling Surface and Subsurface Particle-Size Distributions in Wadable Gravel-and Cobble-Bed Streams for Analyses in Sediment Transport, Hydraulic, and Streambed Monitoring: Fort Collins, CO, U.S. Department of Agriculture, Forest Service Research Station, Rocky Mountain Research Station, General Technical Report, 74, 428 p. [ Links ]
Bursik, M.I., 2004, Block and Ash Flows: Volcanic Granular Flows: Neogene-Quaternary continental margin volcanism, en Aguirre-Díaz, G.J., Macías-Vázquez, J.L., Siebe, C. (eds.), Neogene-Quaternary continental margin volcanism, Proceedings of the GSA Penrose Conference, Metepec, Puebla: Geological Society of America, International Association of Volcanology and Chemistry of the Earth’s Interior (IAVCEI), Universidad Nacional Autónoma de México, 89-94. [ Links ]
Capaccioni, B., Sarocchi, D., 1996, Computer-assisted image analysis on clast shape fabric from the Orvieto-Bagnoregio ignimbrite (Vulsini District, central Italy): implications on the emplacement mechanisms: Journal of Volcanology and Geothermal Research , 70, 75-90. [ Links ]
Capra, L., Macías, J.L., 2000, Pleistocene cohesive debris flows at Nevado de Toluca Volcano, central México: Journal of Volcanology and Geothermal Research , 102, 149-168. [ Links ]
Chayes, F., 1956, Petrographic modal analysis; an elementary statistical appraisal: New York, John Wiley, 113 p. [ Links ]
Cruz-Orive, L.M., 1976, Particle size-shape distributions: the general spheroid problem: Journal of Microscopy, 107, 112-153. [ Links ]
Davis, J.C., 1986, Statistic and Data Analysis in Geology: New York, John Wiley & Sons, 2nd edition, 646 p. [ Links ]
DeHoff, R.T., Rhines, F.N., 1968, Quantitative Microscopy: New York, McGraw-Hill, 422 p. [ Links ]
Delesse, M.A., 1847, Procéde méchanique pour déterminer la composition des roche: Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, Paris, 25, 544-545. [ Links ]
Francis, P., Oppenheimer, C., 2004, Volcanoes: Oxford, Oxford University Press, 521 p. [ Links ]
Glicken, H., 1998, Rockslide-debris avalanche of May 18, 1980, Mount St. Helens Volcano, Washington: Bulletin of the Geological Survey of Japan, 49(2/3), 55-106. [ Links ]
Gundersen, H.J.G., Boysen, M., Reith, A., 1981, Comparison of semiau-tomatic digitizer-table and simple point counting performance in morphometry: Virchows Archives, 37, 3-45. [ Links ]
Járai, A., Kozák M., Rózsa P., 1997, Comparison of the methods of rock-microscopic grain-size determination and quantitative analysis: Mathematical Geology, 29(8), 977-991. [ Links ]
Kaye, B.H., 1999, Characterization of Powders and Aerosols: New York, Wiley-VCH, 312 p. [ Links ]
Kellerhals, B., Bray, J.D., 1971, Sampling procedures for coarse fluvial sediments: Journal of Hydraulics Division, American Society of Civil Engineeers (ASCE), 97(HY8), 1165-1180. [ Links ]
Kellerhals, R., Shaw, J., Arora, V.K., 1975, On grain size from thin section: Journal of Geology, 83, 79-96. [ Links ]
Krumbein, W.C., 1935, Thin-Section Mechanical Analysis of Indurated Sediments: Journal of Geology , 43, 482-496. [ Links ]
Mouton, P.R., 2002, Principles and Practices of Unbiased Stereology: Baltimore and London, The John Hopkins University Press, 214 p. [ Links ]
Olgun, E., Norman T., 1993, Grain size analysis of some olistostromes between Balkuyumcu and Alci (SW Ankara): Bulletin of the Mineral Research and Exploration, 115, 31-48. [ Links ]
Peitgen, H., Jürgensen, H., Saupe, D., 1991, Fractals for the classroom; complex systems and Mandelbrot set: New York, Springer-Verlag, 500 p. [ Links ]
Pettijohn, F.J., Potter, P.E., Siever, R., 1987, Sand and Sandstone: New York, Springer-Verlag , 553 p. [ Links ]
Rosiwal, A., 1898, Über geometrische Gesteinsanalysen; ein einfacher Weg zur ziffermässigen Festellung des Quantitätsverhältnisses der Mineralbestandtheile gemengter Gesteine: Verhandlungen der Kaiserlich-Koeniglichen Geologischen Reichsanstalt, Wien, 5/6, 143-175. [ Links ]
Rossotti, A., Carrasco-Núñez, G., 2004, Stratigraphy of the 8.5-9.0 ka B.P. Citlaltépetl pumice fallout sequence: Revista Mexicana de Ciencias Geológicas, 21(3), 353-370. [ Links ]
Russ, J.C., 1990, Computer-assisted microscopy: New York, Plenum Press, 453 p. [ Links ]
Russ, J.C., 1999, The Image Processing Handbook: Raleigh, North Carolina, CRC Press, IEEE Press, 769 p. [ Links ]
Russ, J.C., 1999, Practical Stereology: New York, Plenum Press , 2nd edition, 307 p. [ Links ]
Saltikov, S.A., 1958, Stereometric Metallography: Moscow, USSR, Metallurgizdat, 2nd edition, 446 p. [ Links ]
Saucedo, R., Macías, J.L. , Mora, J.C., Gavilanes, J.C., Cortés, A., 2002, Emplacement of pyroclastic flows during the 1998-1999 erup-tion of volcán de Colima, México: Journal of Volcanology and Geothermal Research , 117, 129-154. [ Links ]
Schwarzkopf, L.M., Schmincke H.U., Cronin S.J., 2005, A conceptual model for block-and ash flow basal avalanche transport and de-position, based on deposit architecture of 1998 and 1994 Merapi flows: Journal of Volcanology and Geothermal Research , 139, 117-134. [ Links ]
Taddeucci, J., Wohletz, K.H., 2001, Temporal evolution of the Minoan eruption (Santorini, Greece), as recorded by its Plinian fall de-posit and interlayered ash flow beds: Journal of Volcanology and Geothermal Research , 109, 299-317. [ Links ]
Thomson, E., 1930, Quantitative microscopic analysis: Journal of Geology , 38, 193. [ Links ]
Wright, J.V., Walker, G.P., 1981, Eruption, transport and deposition of ignimbrite: a case study from México: Journal of Volcanology and Geothermal Research , 9, 111-131. [ Links ]
Recibido: 15 de Marzo de 2005; Revisado: 08 de Junio de 2005; Aprobado: 16 de Junio de 2005