Resumen Mensual Actividad del Volcán Tungurahua- Mes de Septiembre del 2002

Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
1
Resumen Mensual
Actividad del Volcán Tungurahua- Mes de Septiembre del 2002
Observatorio Instituto Geofísico-EPN-Quito y OVT-Guadalupe
Síntesis General de la Actividad
En los primeros 12 días del mes de Septiembre la actividad del volcán fue muy
baja. En la cumbre del volcán se notó la ausencia de emisiones y las explosiones
que se presentaron fueron escasas, de tamaños pequeños a moderados y a veces
arrojaron poca cantidad de ceniza. El número de sismos de largo período
igualmente fue baja. En la primera semana se midió la concentración del gas SO2
mediante el método de COSPEC, obteniéndose un valor entre 50 y 97 Ton/día, lo
que es sumamente bajo. Durante la segunda semana (12 de Sept.) se realizó una
nueva medida y se determinó tan solo 50 Ton/día. Sin embargo, tan solo unas
horas después se detectó 1200 Ton/día debido a un ascenso importante de este
gas.
Lo relevante durante las primeras dos semanas de Septiembre fue la ocurrencia
de una serie de eventos volcano-tectónicos, que como en otras ocasiones se han
visto que preceden a períodos de una intensificación en la actividad del volcán.
Desde el 5 hasta el 13 de Septiembre se registraron 10 eventos volcanotectónicos superficiales y profundos que precedieron el nuevo ciclo de explosiones
ocurrido durante el presente mes. Los procesos de la fuente que involucra la
ocurrencia de eventos volcano-tectónicos profundos en el Tungurahua
(hipocentros mayores de 5 km de profundidad) posiblemente están relacionados
con perturbaciones de esfuerzos asociadas con la evacuación de magma,
mientras que los más superficiales definen una estructura de conducto y reflejarían
cambios del esfuerzo asociado con la inyección y transporte de magma y volátiles
hacia la superficie. En otras palabras, sugerimos que entre el 5 y 13 de
Septiembre se inyectó un nuevo volumen de magma.
A partir del 14 de Septiembre el volcán experimentó cambios muy notorios en su
comportamiento. La presencia de tremor armónico fue notable y duró hasta el 21
de Septiembre. La energía de este tremor fue tan importante que saturó el nivel
de respuesta de las estaciones sísmicas. A veces el tremor fue precedido por
LP’s grandes, cuya energía fue tan alta que se registró en estaciones distales
como Pisayambo (a 45 km de distancia del volcán). Las explosiones también
fueron notarios desde el 12 de Septiembre, a veces disparando períodos de
tremor armónico que se registraron incluso hasta en la estación sísmica de Cerro
Negro, en la frontera norte (a 250 km de distancia del volcán) y en estaciones del
Guagua Pichincha (a 150 km de distancia del volcán).
Desde el día 12, las explosiones se volvieron tan frecuentes que se registraron en
promedio 7 por día, pero lograron un máxima de 33 eventos/día. Dichas
explosiones presentaron desplazamientos reducidos (DR) considerados como
pequeños a grandes y tuvieron energías que sobrepasaron los 15 cm2. El 26 de
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
2
Septiembre, a las 03h37 t.l. se registró una explosión cuyo DR fue de 25.5 cm2, lo
que la cataloga como la más grande registrada desde 1999 (Figura 5b). Esta
explosión causó una caída de ceniza en Patate, Ambato, Pelileo, Píllaro y en los
sectores de Cusúa y Juive donde se midieron espesores de 2 y 1 mm
respectivamente. Otra explosión notable fue la ocurrida el 17 de Septiembre a las
21h00 t.l. (DR de 20.14 cm2). El cañonazo provocado por dicha explosión fue
escuchado en Ambato y Riobamba.
En general, las explosiones fueron
acompañadas por la proyección balística de material que rodó entre 1500 y 2000
metros por los flancos del volcán. Igualmente se notó el constante sonido de
fuertes bramidos y sonidos tipo “turbina”. Con la disminución de la actividad
tremórica se produjo un importante aumento de la carga de ceniza de las
emisiones, dando como resultado caídas de ceniza en Quero y Ambato, entre
otras ciudades y poblaciones. Los pobladores de Cusua, Bilboa, y hasta Baños
dijeron que los sonidos emitidos por el volcán fueron diferentes en este período
destacando que son similares a varias “motosierras laborando”.
Durante la última semana del mes se notó una marcada disminución en los niveles
de energía liberada, e igualmente una reducción de la presencia de tremor y el
número de explosiones.
En fin, en la segunda semana de Septiembre ocurrió un nuevo ingreso de magma,
el mismo que fue precedido por eventos VT’s profundos y superficiales. La
ocurrencia de VT’s profundos es una de las características relevantes cuando una
inyección de magma se encuentra en curso. La liberación de energía en este
período fue ligeramente menor a lo registrado en el período de Agosto de 2001.
Algo relevante de esta nueva inyección fue la rápida respuesta que presentó el
volcán, es decir, los gases no duraron más de 1 día para llegar a la superficie
perturbando y calentando el magma restante y desgasificado que ya residía en el
conducto. El movimiento de gases fue acompañado mediante la generación
importante de tremor armónico, la consecuente salida de gases, el incremento de
los sonidos, las posteriores caídas de ceniza y actividad estromboliana muy
importante.
La ocurrencia de tremor armónico significa un sistema con resonadores
pobremente amortiguados. El origen de este podría ser:
a) Vibración de un cuerpo magmático
b) Interacción del cuerpo magmático y el sistema hidrotermal.
En el caso del Tungurahua, el tremor podría deberse a la implosión de burbujas
calientes de gas ya sea en la columna de magma o en el contacto de esta con el
sistema hidrotermal superficial. Ello sería apoyado por cálculos de Q obtenidos
sobre este tremor. Dichos valores arrojaron medidas que permiten dilucidar tal
hipótesis.
3
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
Sismicidad:
Fecha/ Semana
SISMICI
DAD
TOTAL
02-08 Sept
35
09-15 Sept
49
16-22 Sept
371
23-29 Sept
277
Total de Septiembre
767
Total de Agosto
414
Promedio diario en
Septiembre de 2002
26
Promedio diario en
Agosto de 2002
13
Promedio diario
desde Enero/2002
43
LP
(Largo
período)
29
43
371
275
753
402
VT
(Volcanotectónico)
5
5
0
0
10
9
Emisión
25
.33
14
7
0
13
0
25
2
0
43
1
23
2
0
4
87
250
71
429
771
EXP
HB
(Explosio (Híbridos)
nes)
4
1
42
1
116
0
36
2
201
5
47
3
Desde el 1ero de Enero de 2002 el promedio de sismos LP ha sido de 43
eventos/día, de 13 eventos/día en el mes de Agosto y de 26 eventos/día en el mes
de Septiembre. Durante el presente periodo el número de LP’s registrados (753)
fue casi el doble comparado con el mes anterior (402) (Figs. 1 y 2).
En cuanto al número de eventos VT se nota un claro aumento desde fines del mes
pasado (Fig. 3) y un leve aumento en la última semana de Septiembre del número
de eventos HB (Fig. 4). Por otra parte, se nota que en todo el mes hay un
importante número de explosiones (201), pero ocurre el mayor pico (116 eventos)
de actividad anual en la tercera semana de este mes (Fig. 5ª/b). Un importante
número de emisiones se registró durante todo el mes pero principalmente en la
segunda semana (Fig. 6), la energía de dichas fue bastante importante (Fig. 7).
Por otra parte, comparando los niveles de liberación de energía de la época de
Agosto de 2001 y el periodo actual, se observa que los valores del periodo actual
son ligeramente menores en comparación con los de Agosto de 2001 (Fig. 8).
Finalmente, vale la pena recalcar que las explosiones presentadas a fines del mes
fueron precedidas por eventos volcano-tectónicos (Fig. 9).
4
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
Sismicidad mensual del volcán Tungurahua
(Desde Enero de 1999 a fines de Septiembre de 2002)
4500
Número de eventos
4000
VT
LP
HB
EXP
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
Ene-99
Feb-99
Mar-99
Abr-99
May-99
Jun-99
Jul-99
Ago-99
Sep-99
Oct-99
Nov-99
Dic-99
Ene-00
Feb-00
Mar-00
Abr-00
May-00
Jun-00
Jul-00
Ago-00
Sep-00
Oct-00
Nov-00
Dic-00
Ene-01
Feb-01
Mar-01
Abr-01
May-01
Jun-01
Jul-01
Ago-01
Sep-01
Oct-01
Nov-01
Dic-01
Ene-02
Feb-02
Mar-02
Abr-02
May-02
Jun-02
Jul-02
Ago-02
Sep-02
0
Fecha
Sismicidad mensual del volcán Tungurahua
(Desde Enero de 2002)
3000
VT
LP
HB
EXP
Número de eventos
2500
2000
1500
1000
500
Sep-02
Ago-02
Jul-02
Fecha
Jun-02
May-02
Abr-02
Mar-02
Feb-02
Ene-02
0
Figuras 1ª/b. Número de sismos mensuales registrados en el Volcán Tungurahua
desde Enero de 2002 y Enero de 1999 respectivamente.
30Sep-6Oct
9-15 Sep
19-25 Ago
0
0
0
0
1
1
1
2
2
2
3
3
3
3
3
3
3
4
4
4
5
5
5
6
6
7
7
29-04 Ago
08-14-Julio
17-23 Junio
27Mayo2Junio02
6-12Mayo02
0
4
6
15 - 21
Abril02
2
2
25 - 31
Marzo02
5
5
1
4
4
04 - 10
Marzo02
1
1
9
9
30Sep-6Oct
9-15 Sep
19-25 Ago
29-04 Ago
08-14-Julio
17-23 Junio
27Mayo-2Junio02
6-12Mayo02
15 - 21 Abril02
25 - 31 Marzo02
04 - 10 Marzo02
11 - 17 Feb02
}
447
332
341
287
184
204
248
110
112
37
248
310
154
217
121
136
70
32
53
137
29
43
371
275
107
15
715
687
444
570
517
435
595
587
434
306
232
198
107
200
21Ene - 27Ene02
31 Dic01-06 Ene02
600
0
8
8
8
400
0
3
3
Número de sismos de largo período por semana - Volcán Tungurahua
1328
1400
11 - 17
Feb02
0
0
800
21Ene 27Ene02
31 Dic01-06
Ene02
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
5
1200
1000
0
Figura 2. Numero de sismos de largo período registrados en el Volcán Tungurahua
desde Enero de 2002.
10
Número de sismos Volcano-tectónicos por semana - Volcán Tungurahua
Figura 3. Numero de sismos volcano-tectónicos registrados en el Volcán Tungurahua
desde Enero de 2002.
6
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
Número de sismos Híbridos por semana - Volcán Tungurahua
5
6
6
6
7
4
5
1
0
1
1
30Sep-6Oct
9-15 Sep
19-25 Ago
0
0
1
0
29-04 Ago
08-14-Julio
17-23 Junio
27Mayo2Junio02
6-12Mayo02
15 - 21
Abril02
0
0
0
0
0
0
0
1
25 - 31
Marzo02
0
0
0
0
0
0
1
0
0
04 - 10
Marzo02
11 - 17
Feb02
0
1
1
1
0
0
31 Dic01-06
Ene02
0
21Ene 27Ene02
1
1
2
2
2
3
2
3
4
Figura 4. Número de sismos híbridos, semanalmente registrados en el Volcán
Tungurahua desde Enero de 2002.
Número de explosiones por semana - Volcán Tungurahua
116
140
120
100
42
4
9-15 Sep
19-25 Ago
13
7
11
15
11
4
29-04 Ago
08-14-Julio
17-23 Junio
27Mayo2Junio02
612Mayo02
15 - 21
Abril02
25 - 31
Marzo02
04 - 10
Marzo02
11 - 17
Feb02
21Ene 27Ene02
31 Dic01-06
Ene02
0
6
2
0
4
20
13
11
7
15
10
7
13
7
2
1
0
0
0
0
0
10
4
14
8
15
9
18
8
1
14
40
30Sep-6Oct
44
60
36
80
Figuras 5ª/b. A) Número de señales de explosión, semanalmente registrados en el Volcán
Tungurahua desde Enero de 2002 y B) y la tendencia de incrementar sus magnitudes.
Ago-99
Sep-99
Oct-99
Nov-99
Dic-99
Ene-00
Feb-00
Mar-00
Abr-00
May-00
Jun-00
Jul-00
Ago-00
Sep-00
Oct-00
Nov-00
Dic-00
Ene-01
Feb-01
Mar-01
Abr-01
May-01
Jun-01
Jul-01
Ago-01
Sep-01
Oct-01
Nov-01
Dic-01
Ene-02
Feb-02
Mar-02
Abr-02
May-02
Jun-02
Jul-02
Ago-02
Sep-02
Oct-02
Oct-02
Nov-02
DR-SSAM
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
Desplazamiento Reducido diario de las explosiones (Est. Patacocha)
DR-SSAM
30
25
20
15
10
5
0
Fecha
Figura 5b
7
21/08/02 08:51
04/06/02 16:10
04/04/02 06:59
28/01/02 23:12
23/09/01 22:46
11/09/01 07:01
03/09/01 15:50
16/08/01 09:03
29/07/01 02:36
06/06/01 11:20
02/05/01 18:40
09/03/01 06:51
14/10/00 17:11
02/09/00 02:51
04/08/00 14:28
16/07/00 06:02
26/05/00 19:50
09/04/00 01:25
12/03/00 17:55
30Sep-6Oct
9-15 Sep
19-25 Ago
29-04 Ago
08-14-Julio
17-23 Junio
27Mayo-2Junio02
6-12Mayo02
4
3
71
42
87
77
97
80
92
79
80
75
214
250
194
434
369
304
256
210
244
205
196
250
169
110
80
73
111
86
106
125
161
500
23/02/00 16:38
15 - 21 Abril02
25 - 31 Marzo02
04 - 10 Marzo02
11 - 17 Feb02
400
12/02/00 05:41
25/01/00 13:15
07/01/00 15:25
01/01/00 13:01
21/12/99 03:39
06/12/99 23:46
26/11/99 18:09
2.5E+16
17/11/99 01:16
04/11/99 16:19
27/10/99 02:17
182
225
190
200
22/10/99 09:01
21Ene - 27Ene02
300
18/10/99 11:16
09/10/99 12:38
42
78
0
98
100
31 Dic01-06 Ene02
519
600
03/10/99 16:18
14/09/99 12:38
Energía Total (ergios)
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
8
Número de emisiones por semana - Volcán Tungurahua
Figura 6. Número de señales de emisión, semanalmente registrados en el Volcán
Tungurahua desde Enero de 2002.
(incluye todo el tremor hidrotermal y el relacionado a emisiones)
Energía Total Liberada (desde 1999 hasta 2002)
2.0E+16
1.5E+16
1.0E+16
5.0E+15
0.0E+00
Figura 7. Energía liberada por el tremor volcánico desde Septiembre de 1999 (este tremor
se encuentra relacionado con eventos de emisión de vapor y ceniza).
9
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
01/09/02
01/08/02
01/07/02
01/06/02
01/05/02
01/04/02
01/03/02
01/02/02
0
40
0,5
35
1
30
1,5
25
2
20
2,5
15
3
10
3,5
4
5
4,5
0
vt
Número de explosiones-diario
Número de sismos VT-diario
01/01/02
Figura 8: Energía liberada por el volcán en unidades RSAM desde Abril de 2001. Se nota
dos picos muy importantes—lo de agosto de 2001 y lo de septiembre de 2002.
exp
Figura 9. Número de explosiones y volcano-tectónicos diarios. Observe que en el
presente mes un importante número de VT’s ocurre antes del nuevo ciclo de explosiones.
10
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
Localizaciones de los eventos sísmicos:
-1.38
En la Fig. 10 se presentan las localizaciones de los eventos sísmicos. La mayor
parte de los eventos LP’s presentaron arribos emergentes, sin embargo los LP’s
que se pudieron localizar pertenecen a los eventos de la familia LP cuya
frecuencia dominante se encuentra alrededor de 1.5-2.5 Hz. Como se puede ver
en la figura, estos eventos LP se localizaron entre 2 y 9 km bajo la cumbre. Los
eventos VT se localizaron en la parte norte y nor-occidental del cráter entre 2 y 7
km de profundidad. Vale la pena mencionar que las explosiones localizadas casi
siempre presentan arribos emergentes por lo cual su solución hipocentral es
dudosa, además de ser eventos superficiales donde la constricción del modelo de
velocidades es baja y el control de estaciones sísmicas también.
LONGITUD
-1.44
-1.42
-1.40
-1.38
-1.48
-1.46
LATITUD
-1.43
-10.0
-8.0
-6.0
-4.0
-78.38
-2.0
-78.43
0.0
-78.48
2.0
-78.53
4.0
-1.53
-1.52
-1.50
-1.48
4.0
PROFUNDIDAD
2.0
vt
lp
hib
exp
trem
0.0
-2.0
Septiembre de 2002
-4.0
-6.0
-8.0
-10.0
-78.52
-78.47
-78.42
Figura 10.
Localizaciones de los sismos volcánicos registrados en el Volcán
Tungurahua durante el mes de Agosto de 2002.
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
11
Deformación:
En la Figura 11 se muestra la perturbación del eje radial de la estación Retu
experimentada por la presencia notable de actividad explosiva y/o tremórica en las
últimas dos semanas de Septiembre. Sin embargo se nota también que la
tendencia que ya venía no cambió durante esta época de intensa actividad
sísmica. Por estar ubicada a mayor distancia desde el volcán, los ejes de la
estación Juiv5 no muestra cambios mayores.
F
Figura 11. Registro inclinométrico registrado en la estación RETU del
Volcán Tungurahua desde 15 de Agosto hasta 03 Octubre de 2002.
12
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
Geoquímica:
Mediante el método de COSPEC se realizaron medidas del gas SO2 (Fig. 12),
observándose una disminución marcada en los valores con relación a semanas
anteriores (del mes de Agosto) –llegándose a registrar tan solo 45 Ton/día en la
mañana del 12 de Septiembre. Sin embargo con la apertura del conducto
manifestada por la ocurrencia de VT’s, los valores se incrementaron hasta 1200
Ton/día en la tarde del mismo día. Durante el resto del mes la concentración de
SO2 quedó en los rangos de 700-1100 Ton/día, reflejando la facilidad de la salida
de los gases.
Flujo de SO2
(medido con COSPEC)
6000
Flujo de SO2 (Ton/día)
5000
4000
3000
2000
1000
28-Sep-02
19-Sep-02
10-Sep-02
01-Sep-02
23-Ago-02
14-Ago-02
05-Ago-02
27-Jul-02
18-Jul-02
09-Jul-02
30-Jun-02
21-Jun-02
12-Jun-02
03-Jun-02
25-May-02
16-May-02
28-Abr-02
07-May-02
19-Abr-02
10-Abr-02
01-Abr-02
23-Mar-02
14-Mar-02
24-Feb-02
05-Mar-02
06-Feb-02
15-Ene-02
28-Ene-02
19-Ene-02
10-Ene-02
01-Ene-02
0
Figura 12. Variaciones en flujo de SO2 desde Enero de 2002.
Observaciones Visuales y Auditivas:
Las observaciones visuales en la primera semana del mes concordaban con un
estado de baja actividad superficial. Había pocas emisiones y casi nula presencia
de cenizas o sonidos emitidos por el volcán.
Se notaron cambios radicales a partir de 13 de Septiembre, después de que
comenzaron las perturbaciones del ascenso brusco de gases. Lo más notable
fueron las grandes hongos generados durante las explosiones, las mismas que
causaron caídas de cenizas en ciudades aledañas y lejanas, como Píllaro y
Ríobamba. Los canoñazos que suelen acompañar a las explosiones no siempre
fueron escuchados en OVT, lo cual aún no es suficientemente claro si es debido a
cambios reológicos del magma en el conducto, diferentes condiciones
atmosféricas y/o cambios en las condiciones del fluido ascendente y la altura
alcanzada en el atmósfera.
Escuela Politécnica Nacional
Departamento de Geofísica
13
También hay que notar que el alcance de los productos incandescentes—bloques,
lava lanzada etc, fue más abajo que 2000 metros desde el borde del cráter.
Conclusiones:
La actividad del volcán durante el mes de Septiembre fue caracterizada por
manifestaciones de baja intensidad en las primeras dos semanas del mes. Sin
embargo, la perturbación causado por 8-10 sismos volcano-tectónicos y el
consecuente ascenso rápido de gases calientes y cargados con SO2 entre otros
elementos, hizo su presencia en la forma de tremor armónico sostenido,
explosiones fuertes y de gran magnitud y emisiones importantes de cenizas. Se
muestra otra vez la tendencia de una aceleración de los procesos, tales como la
ocurrencia de pocos VT’s que desencadenaron en una respuesta tan rápida y
potente. Desde el 13 hasta el 21 de Septiembre el volcán registro un tremor
armónico casi continuo. Posteriormente la actividad tremórica y explosiva
disminuyó, sin embargo aún continuaron produciéndose explosiones, como lo del
26 de Septiembre, que fue la más energética desde Noviembre de 1999.
Probablemente la aceleración de los procesos en el volcán tiene que ver con
variaciones en las condiciones internas del mismo, como por ejemplo, cambios
reológicos del magma en el conducto y diferencias en la condiciones del magma
como: intensificación de su temperatura, disminución en el porcentaje de cristales,
disminución en el contenido de SiO2 y/o la adición de nuevos gases.
13 de Octubre del 2002
PM/CIMP
Estos informes están realizados utilizando datos y observaciones de la Base-Quito
y la Base-Guadalupe. La vigilancia tanto en Quito como Guadalupe se realiza en
turnos y está a cargo de científicos del Instituto Geofísico además de científicos
colaboradores del IRD (Cooperación Francesa), como parte del convenio IG/EPNIRD.
.