monitoreo geoquímico de las fumarolas y fuentes termales de volcanes activos del sur del perú
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Expositor: Masías, Pablo / Semana de la Facultad de Geología de la Universidad Nacional San Agustín de Arequipa14/11/2011TRANSCRIPT
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MONITOREO GEOQUÍMICO DE
LAS FUMAROLAS Y FUENTES
TERMALES DE LOS VOLCANES
ACTIVOS DEL PERÚ
Lic. Pablo Masías Álvarez
Vulcanología – DGARG
INGEMMET
Arequipa, 15 noviembre 2011
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CONTENIDO
• INTRODUCCIÓN
• LOS VOLCANES DEL PERÚ
• EL MONITOREO VOLCANICO
• MONITOREO DE LAS FUMAROLAS
• MONITOREO DE LA TEMPERATURA
• MONITOREO DE LAS FUENTES TERMALES
• MONITOREO DE GASES DIFUSOS (CO2)
• ESTACIONES GEOQUIMICAS DE INGEMMET EN LOS
VOLCANES ACTIVOS DEL PERÚ
• PODUCTOS
• CONCLUSIONES
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INTRODUCCIÓN
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Origen del Magma
El Magma es un fluido de
composición química no definida,
puede contener hasta un 10 % de
gases disueltos.
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Annen et. al., 2006
Origen del Magma
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Los Volcanes
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Principales partes (volcanes)
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Sistema Volcánico Hidrotermal
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Sistema Volcánico Hidrotermal
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Sistema Volcánico Hidrotermal
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(modificado de
Hochstein et al., 2000)
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LOS VOLCANES DEL PERÚ
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Volcanes en el Perú
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Fumarolas
Sabancaya Misti Ubinas
Huaynaputina Tutupaca Ticsani
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EL MONITOREO VOLCÁNICO
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MONITOREO DE LAS FUMAROLAS
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Monitoreo de las fumarolas
• Vapor de agua (H2O) → ~ 90%
• Gases de Carbón (CO2, CO, CH4)
• Gases de azufre (SO2, H2S, S8, SO3)
• Gases halógenos (HCl, HF)
• Gases de Nitrógeno (NH3, NH4Cl)
• Gases nobles (He, Ne, Ar, Kr y Xe)
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Monitoreo de las fumarolas
El tamaño de las fumarolas varia con la actividad volcánica
Evolución de las fumarolas en el volcán Ubinas 2006
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Monitoreo de las fumarolas
Técnicas de monitoreo de fumarolas:
• Muestreo directo (Botellas vacío, Condensados)
• Mediciones remotas (M. Espectrométricos,
Imágenes OMI)
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Muestreo directo de Gases
Gases Reactivos
H2O (g)
CO2
H2S y/o SO2
Monitoreo de las fumarolas
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Muestreo directo de Gases
Monitoreo de las fumarolas
Misti
Ticsani
Huaynaputina
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Condensados volcánicos en fumarolas
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Cráter Misti
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Muestreo directo de Gases
Monitoreo de las fumarolas
Cráter Misti, octubre 11
150m
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Cráter Ubinas, marzo 11
Se requiere un descenso técnico
Hay derrumbes
Hay pequeñas explosiones c/5 a 15 minutos
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Monitoreo de las fumarolas
Monitoreo de las fumarolas, atravesando por debajo (caminando, carro, helicóptero
y/o barco).
El equipo usa como fuente UV al sol.
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Monitoreo de las fumarolas
Estación de monitoreo de las fumarolas, escaneando el cielo y transmitiendo los
datos vía telemetría.
Para expresar los resultados:
Concentración – unidades: ppm-m
Flujo – unidades: Ton/dia
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Muestreo Remoto de Gases
(Flyspec – volcán Ubinas)
Se mide SO2
Equipo: Espectrofotómetro UV
Un aumento en la CC de SO2 es un indicador del aumento de la actividad.
Monitoreo de las fumarolas
2006 2009
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MONITOREO DE LA TEMPERATURA
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Medición continua de temperatura
Se realiza con registradores de datos de temperatura, los que se
colocan en la zona a monitorear (fuentes termales, fumarolas y el suelo
de las laderas).
Los equipos se instalan en estaciones y la información es recuperada
periódicamente.
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Medición continua de la temperatura
en Aguas
Registradores de temperatura en intervalos de 5, 15, 30 minutos
Se recupera la información cada 1, 6 ó 12 meses
CHV (Misti)
UBT (Ubinas)
Registrador
de datos de
temperatura
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Medición continua de la temperatura
en Fumarolas
Registradores de temperatura en intervalos de 15 ó 30 minutos
Se recupera la información cada 3, 6, 12 meses
Cráter Misti
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Medición continua de la temperatura
en Fumarolas
Registradores de temperatura en intervalos de 15, 30 ó 60 minutos
Se recupera la información cada 12 meses
Cráter Huaynaputina
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Medición de la temperatura en Laderas
(suelo y ambiente) V. Chachani
V. Ubinas
Registradores de datos de temperatura
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Medición Periódica de la Temperatura en
Fumarolas
El registro se realiza 1 ó mas veces por año
Se realiza utilizando un termómetro de mano, de mercurio o electrónico
MST-F2 (Misti)
TCS-F2 (Ticsani)
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MONITOREO DE LAS FUENTES
TERMALES
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Considerando la composición química, las aguas termales en sistemas
volcánicos-hidrotermales se pueden dividir en tres grupos principales:
• Aguas ultra-ácidas ricas en Cl y SO4: sistema profundo
• Aguas ricas en HCO3 (casi neutras): sistema periférico
• Aguas neutrales ricas en Cl: sistema geotérmico profundo
Monitoreo de Fuentes termales
Rouwet, 2006
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Monitoreo de Fuentes termales
La composición química de aguas que descargan depende de la
contribución de tres procesos básicos:
• la absorción de gases magmáticos en un acuífero
• la interacción del agua con la roca encajante
• El aporte de agua magmática directa
• M2O + 2H+ = 2M+ + H2O
• MO + 2H+ = M2+ + H2O
• M2O3 + 6H+ = 2M3+ + 3H2O
Donde M son los cationes (Na, K, Ca, Mg, Fe, Al,...)
Geoquímica de aguas e
interacción agua-roca
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Muestreo de Aguas
Análisis de Aguas
Inmersión simple.
Se filtraron 0.45 µm.
Botellas de polietileno.
Se adicionaron conservantes.
Se midieron parámetros
fisicoquímicos.
Laboratorio INGEMMET
Métodos: ICP, AA, EF UV-vis, Volumetría y Gravimetría
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Monitoreo de Fuentes termales
Volcán Ticsani
PU1 (río Purina)
SEC (Secolaque)
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Monitoreo de Fuentes termales
Volcán Coropuna
CR5 (Bellavista) CR4 (Acopalpa)
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Monitoreo de Fuentes termales
Volcán Yucamani
CALIENTES
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Muestreo de Gases en Agua
Gases Reactivos
H2O (g)
CO2
H2S y/o SO2
NH3
N2
CH4
H2
Gases Inertes
Gases nobles (He, Ne, Ar, Kr, Ze, Rn)
Hidro carburos menos CH4
JES (Misti)
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MONITOREO DE GASES DIFUSOS
(CO2)
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Medición de gases difusos CO2
Los gases difusos se miden con las siguientes
características:
• El equipo es espectroscopio IR portátil
• Mide concentración de CO2 absorbido del suelo
• Las mediciones se realizan en perfiles c/20 m
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Muestreo de Gases
en Laderas (suelo)
CO2
Equipo: Espectrofotómetro IR
Misti
Ubinas Equipo
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ESTACIONES GEOQUIMICAS DE
INGEMMET EN LOS VOLCANES
ACTIVOS DEL PERÚ
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Tabla de trabajos de monitoreo geoquímico en 9 volcanes
X Trabajos realizados
- Trabajos pendientes
Volcán /
Trabajo
Caract.
Agua
Monit.
Agua
Gas
en
agua
Gas en
Fumar.
Tº
Cont.
en
Agua
Tº
Cont.
en
Fumar
.
Tº
Cont.
en
Ladera
Termome
tría
CO2
Ladera
SO2
Espectro
scopia
Misti X X X X X X X X X 2011
Ubinas X X - X X X X X x
Ticsani X X - X X X X X -
Sabancaya - - - - x -
Tutupaca X X - - - X X -
Yucamani - - - - - X -
Huaynaputina X - - X - X - -
Coropuna X X X X X -
Chachani - X - X
Trabajos de Geoquímica Realizados
Entre Fines del 2005 al 2011
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Tabla de trabajos de monitoreo geoquímico en 9 volcanes
X Trabajos realizados
- Trabajos pendientes
Monitoreo Geoquímico el 2011
Volcán / N°
Fuentes
Muestra
s por
año
+ Fuente
principal
Muestras
por año
Reg. T°
agua
Est. T°
Fumarola
Est. T°
Laderas
Misti 4 2 CHV 12 1 4 2 +3
Ubinas 5 2 UBT 24 1 1
Ticsani 6 2 1 1
Sabancaya
Tutupaca 5 2 1
Yucamani
Huaynaputin
a 3 1 1
Coropuna 6 1 1 7
Chachani 2 1 4
En cooperación UCM
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Puntos de monitoreo en relación a la altura
AQP
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PRODUCTOS
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REPORTES DE
MONITOREO
VOLCÁNICO
INFORMES
TECNICOS
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PÁGINA WEB
http://www.ingemmet.gob.pe/web/form/plantilla01_geologia.aspx?opcion=314
http://www.ingemmet.gob.pe http://riesgovolcanicoperu.com/
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CONCLUSIONES
• El INGEMMET viene realizando el monitoreo
Geoquímico de 8 volcanes en el Perú.
• El monitoreo Geoquímico junto a los otros
métodos es una herramienta para la gestión de
la alerta temprana.
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Gracias
Cumbre del Misti, 2011