Modelización de la deformación y variaciones de gravedad causadas por actividad volcánica

Abstract

El objetivo de esta memoria es el estudio de la influencia del campo gravitatorio y la topografía del terreno en el modelado e interpretación de deformaciones y variaciones de gravedad. Tras realizar una introducción de los modelos empleados habitualmente en la interpretación de deformaciones y variaciones de gravedad, se describe brevemente el modelo elástico-gravitatorio. Mediante este modelo se pueden calcular de forma simultánea desplazamientos y variaciones de gravedad. El análisis dimensional de sus ecuaciones muestra la importancia de incluir el campo gravitatorio en el modelado. La consecuencia principal que se extrae de este análisis es que para la interpretación conjunta de deformaciones y variaciones de gravedad mediante modelos de deformación es necesario tener en cuenta tanto la masa de la intrusión como su interacción con el campo gravitatorio que se simula mediante el acoplamiento de las ecuaciones. Mediante un análisis similar se observa cómo el efecto del acoplamiento elástico-gravitatorio se ve enmascarado por el de la topografía del terreno. Por ello, se desarrolla un modelo elástico tridimensional que permite considerar el efecto de la topografía en el cálculo de deformaciones y variaciones de gravedad. Este modelo se resuelve numéricamente mediante el método indirecto de elementos en la frontera. El efecto de la topografía disminuye la magnitud de los desplazamientos y variaciones de gravedad y produce cambios de patrón con respecto a una solución obtenida sobre un semiespacio plano. Por tanto, posee fuertes implicaciones en la determinación de parámetros de fuente mediante la inversión de datos de observación. Así, para finalizar, invirtiendo los desplazamientos y variaciones de gravedad observados en el volcán Mayon (Filipinas) mediante un algoritmo genético, se muestra la variación que experimentan los parámetros de la fuente al tener en cuenta el efecto topográfico.