Mechanisms of Unrest and Eruption at Persistently Restless Volcanoes: Insights From the 2015 Eruption of Telica Volcano, Nicaragua

Abstract

Many of Earth's volcanoes experience well‐defined states of “quiescence” and “unrest,” with unrest occasionally culminating in eruption. Some volcanoes, however, experience an unusually protracted (i.e., decades‐long) period of noneruptive unrest and are thus categorized as “persistently restless volcanoes” (PRVs). The processes that drive persistently restless volcanism are poorly understood, as our knowledge of PRVs is currently based on a small number of case studies. Here we examine multidisciplinary observations of the 2015 eruptive episode at Telica Volcano, Nicaragua, in the context of its long‐term behavior. We suggest that the latter phases of the 2015 eruption were ultimately driven by destabilization of its shallow magma reservoir. Based on previous geodetic‐seismic studies of Telica (Geirsson et al., 2014, https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2013.11.009; Rodgers et al., 2013, https://doi.org/10.1016/j. jvolgeores.2013.08.010 and 2015, https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2014.11.012) and on multiparameter observations at Telica over a 7‐year period, we propose that three distinct states of unrest occur at Telica over decadal timescales: a stable open state involving steady conduit convection and two distinct “unstable” states that may lead to eruptions. In the “weak sealing” state, phreatic explosions result from steady conduit convection underlying a weak seal. In the “destabilized” state, destabilization of the top of the convecting magma in the conduit leads to rapid accumulation of high pressures leading to strong/impulsive phreatomagmatic explosions. Our observations and interpretations suggest that continuous seismic, ground‐based deformation, gas emission, and thermal monitoring and interpretation of these data within a paradigm of sustained conduit convection modulated by episodes of sealing and destabilization of shallow magma reservoirs may allow robust forecasting of eruption potential, energy, and duration at Telica and similar PRVs worldwide.

Muchos de los volcanes de la Tierra experimentan estados bien definidos de "quietud" e "inquietud". con disturbios que ocasionalmente culminan en una erupción. Algunos volcanes, sin embargo, experimentan una inusual prolongado (es decir, décadas de duración) de disturbios no eruptivos y, por lo tanto, se clasifican como "persistentemente inquieto volcanes" (PRVs). Los procesos que impulsan el volcanismo persistentemente inquieto son mal entendidos, ya que nuestro El conocimiento de los VRP se basa actualmente en un pequeño número de estudios de casos. Aquí examinamos la multidisciplinaridad observaciones del episodio eruptivo de 2015 en el volcán Telica (Nicaragua), en el contexto de su comportamiento. Sugerimos que las últimas fases de la erupción de 2015 fueron impulsadas en última instancia por la desestabilización de su depósito de magma poco profundo. Basado en estudios sísmicos geodésicos previos de Telica (Geirsson et al., 2014, https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2013.11.009; Rodgers y otros, 2013, https://doi.org/10.1016/j. jvolgeores.2013.08.010 y 2015, https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2014.11.012) y en multiparámetro En las observaciones de Telica durante un período de 7 años, proponemos que se produzcan tres estados distintos de disturbios en Telica durante escalas temporales decenales: un estado abierto estable que implica una convección de conducto constante y dos "inestables" distintos estados que pueden conducir a erupciones. En el estado de "sellado débil", las explosiones freáticas resultan de un conducto estable convección que subyace a una foca débil. En el estado "desestabilizado", la desestabilización de la parte superior de la convección El magma en el conducto conduce a una rápida acumulación de altas presiones que conducen a una fuerte/impulsiva explosiones freatomagmáticas. Nuestras observaciones e interpretaciones sugieren que los sismos continuos, deformación en tierra, emisión de gases y vigilancia térmica e interpretación de estos datos dentro de un paradigma de convección de conductos sostenidos modulados por episodios de sellado y desestabilización de Los depósitos de magma poco profundos pueden permitir un pronóstico robusto del potencial, la energía y la duración de la erupción en Telica y similares en todo el mundo.