Structures controlling volcanic activity within Masaya caldera, Nicaragua

Abstract

Geophysical and geological observations collected in 2007-2012 shed light on the mechanisms controlling the style and location of eruptions within the Las Sierras-Masaya Caldera complex, Nicaragua. These results confirm a hypothesised ∼3.5 km diameter structure with features compatible with the presence of a ring fracture (50-65°, with inward-dipping bounding walls). A central block is bound by this fracture and defines an incipient nested caldera related to the emptying of the magma chamber following the last Plinian eruption (1.8 ka). The prolongation of the Cofradías fault from the Managua graben represents the most significant structure on the floor of Masaya caldera. Current activity, including a convecting lava lake, largely depends on the interplay between the extensional stress regime associated with the Managua graben and deformation along the inner caldera bounding fault. This high spatial resolution survey uses a novel combination of geophysical methodologies to identify previously overlooked foci for future volcanic activity at Masaya. Resumen Las observaciones geofísicas y geológicas recopiladas del 2007 al 2012 esclarecen los mecanismos que controlan el estilo y la ubicación de las erupciones dentro del complejo Las Sierras-Masaya, Nicaragua. Estos resultados confirman una estructura hipotética de ∼ 3,5 km de diámetro, cuyas características son compatibles con la presencia de una fractura anular (50-65°, con muros delimitadores inclinados hacia el interior). Un bloque central delimitado por esta fractura define una caldera interior incipiente relacionada con el vaciado de la cámara magmática después de la última erupción pliniana (1.8 ka). La prolongación de la falla de Las Cofradías del graben de Managua representa la estructura más significativa en el suelo de la caldera de Masaya. La actividad actual, incluido un lago de lava altamente convectivo, depende en gran medida de la interacción entre el régimen de estrés extensional asociado con el graben de Managua y la deformación a lo largo de la falla que delimita la caldera interior. Este estudio de alta resolución espacial utiliza una combinación novedosa de metodologías geofísicas para identificar lugares previamente ignorados para la futura actividad volcánica en Masaya.