Mechanical instability quantification of slopes at Cofre de Perote volcano, eastern Mexico

• Autores: Rodolfo Díaz Castellón, Gerardo Carrasco Núñez, Alfonso Álvarez-Manilla Aceves
• Localización: Boletín de la Sociedad Geológica Mexicana, ISSN-e 1405-3322, Tomo 60, Nº. 2, 2008, págs. 187-201
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Cuantificación de la inestabilidad mecánica en pendientes del volcán Cofrede Perote, México oriental.
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• Resumen
  • español

    El volcán Cofre de Perote (4,282 m.s.n.m); está localizado 19° 30� N; 97° 10� W, 24 km WSW de la Ciudad de Xalapa. Comprende una El volcán Cofre de Perote (4,282 m.s.n.m); está localizado 19° 30� N; 97° 10� W, 24 km WSW de la Ciudad de Xalapa. Comprende una de las estructuras más masivas de la cordillera volcánica Citlaltépetl � Cofre de Perote (CCPVR) en el centro-oriente de México:

    Esta cordillera representa una importante barrera fisiográfica que separa el altiplano central, también denominado como Cuenca del Serdán Oriental, de las planicies costeras del Golfo de México, en el extremo oriental del Cinturón Volcánico Trans-Mexicano (TMVB).

    Esta estructura ha colapsado repetidamente y, en al menos dos ocasiones, ha sido mucho después del cese de su actividad, sugiriendo que incluso volcanes extintos pueden representar peligros importantes a las poblaciones cercanas. El presente trabajo analiza la inestabilidad volcánica por medio de una combinación de métodos cuantitativos y descriptivos, mediante el método de equilibrio límite a través del modelo modificado de Bishop, y modelación por medio de análisis de elementos finitos. Las técnicas combinadas fueron aplicadas en forma posterior a la obtención de parámetros mecánicos en el laboratorio y en el campo, en combinación con cuidadosas observaciones geológicas que dieron como resultado un modelo que aproxima las condiciones de estabilidad estructural previa a la destrucción del volcán. Estas observaciones fueron utilizadas para recrear la destrucción de la cima con el objeto de determinar las condiciones de estabilidad actual, y en donde ambas técnicas combinadas ayudan a determinar las condiciones de esfuerzo-deformación previas a la falla. Los resultados obtenidos de esta modelación indican que el edificio volcánico continúa siendo inestable y que un evento recurrente debe ser considerado en la evaluación de peligros

  • English

    Cofre de Perote (CP) volcano is located at the eastern end of the Trans-Mexican Volcanic Belt (TMVB) at 19°30¿ Lat N, 97°10¿ Long W. At a height of 4,282 m.a.s.l, it comprises one of the most massive structures within the Citlaltépetl ¿ Cofre de Perote volcanic range (CCPVR), which constitutes an important physiographic barrier that separates the central altiplano, also known as Serdán Oriental, from the coastal plains of the Gulf of Mexico. This massive structure has repeatedly collapsed, and at least two of the collapse events occurred long after activity ceased, suggesting that even extinct volcanoes may pose an important hazard to nearby populated areas. In the present work, volcanic instability is approached through both quantitative and descriptive methods that include combined numerical analysis of limit equilibrium, calculated with Bishop¿s modified method, and finite element analysis. The combined techniques were applied after attaining mechanical parameters in the laboratory, the field and through careful geological observations in order to obtain a model that approaches structural conditions prior to the destruction of the volcano Reconstruction of the ancient volcano was used to propose an instability model for the modern summit, where maximum stress/ strain relationships before failure were determined for the reconstructed section and actual volcano summit. Results obtained from these models indicate that the volcanic edifice is still unstable, could experience failure in the near future, and should be considered for future hazard assessment.