Actividad del volcán Chaparrastique durante el período

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2 Actividad del volcán Chaparrastique durante los años 2013 y 2014 Abril, 2016 Elaboración: Dirección General del Observatorio Ambiental Gerencia de Geología, Área de Vulcanología Demetrio Escobar Eduardo Gutiérrez Francisco Montalvo Diseño, diagramación y edición: Unidad de Comunicaciones Derechos reservados. Prohibida su venta. Este documento puede ser reproducido todo o en parte, reconociendo los derechos del (MARN) Documento técnico disponible en formato electrónico en el sitio web del MARN (MARN) Kilómetro 5 ½ Carretera a Santa Tecla Calle y colonia Las Mercedes, Edificio MARN, junto al parque de pelota. San Salvador, El Salvador, Centroamérica. Tel: (503) Sitio web: Correo electrónico: medioambiente@marn.gob.sv Facebook: 2

3 Contenido Presentación Introducción I. Monitoreo de la actividad volcánica Actividad del volcán Chaparrastique Etapa 1. Cambios sutiles en el volcán Etapa 2. Cambios drásticos en el volcán Etapa 3. Erupción: 29 de diciembre de Fases de la erupción Depósitos volcánicos Emisión de dióxido de azufre por la erupción Volumen de ceniza emitido por la erupción Análisis de muestras en laboratorio Apoyo institucional Etapa 4. Actividad post eruptiva, Etapa 5. Intensa actividad volcánica Etapa 6. Actividad baja Conclusión Referencias bibliográficas

4 Presentación El volcán de San Miguel o Chaparrastique está ubicado a 11 km al occidente de la ciudad de San Miguel. Este se ha caracterizado por presentar fases eruptivas de pequeña magnitud con una periodicidad aproximada de diez años. El registro histórico de erupciones de este volcán durante los últimos 315 años reporta al menos 30 erupciones entre flujos de lava y explosiones por el cráter central. Durante los años 2006, 2007, 2009, 2010 y 2011, el volcán presentó períodos críticos de actividad sísmica con intensa vibración (tremor volcánico) y enjambres sísmicos, sin culminar en actividad eruptiva. En septiembre del año 2013, el comportamiento del volcán cambió luego de dos años de actividad normal, generando enjambres sísmicos y períodos de intensa vibración. En los meses de octubre y noviembre se normalizó la vibración, dominó la ocurrencia de sismos y la tasa de emisión de dióxido de azufre incrementó superando lo normal. A inicios del mes de diciembre fueron registradas pequeñas vibraciones sísmicas; a partir del día 13 de ese mes, el volcán mostró una intensa vibración, superando el umbral de 150 unidades RSAM (Medida de Amplitudes Sísmicas en Tiempo Real). También las emisiones de dióxido de azufre incrementaron respecto a meses anteriores alcanzando las 1000 toneladas por día. A partir de las 8:00 a.m. del domingo 29 de diciembre de 2013, la amplitud de la vibración sísmica aumentó en 97 %, pasando de 479 a 945 unidades RSAM promedio hora. A las 10:00 a.m. la vibración superó las 1255 unidades RSAM, y a las 10:30 a.m. inició la erupción. La columna eruptiva se elevó 9.7 km sobre el nivel del mar, emitiendo un millón de metros cúbicos de ceniza. La dinámica eruptiva, las características texturales y cómo se emplazaron los depósitos permiten clasificar la erupción como del tipo vulcaniano, con intensidad de 8.3, magnitud 2.2 e Índice de Explosividad Volcánica de 2(IEV=2). Los daños por la actividad eruptiva del volcán fueron significativos en cafetales y bosques de la zona norte y oeste del volcán, sin haberse reportado pérdidas de vidas humanas. La sismicidad del volcán caracterizada por la ocurrencia periódica de enjambres sísmicos, tremor volcánico y cambios en la taza de emisión de dióxido de azufre indican que el Chaparrastique se encuentra en una fase de pequeñas intrusiones de magma profundo alimentando su cámara magmática. Evidencia de ello son las 16 pequeñas exhalaciones (explosiones) del año 2014 con períodos de recurrencia que van desde pocos días, semanas y meses. La presencia de magma en su reservorio y por tratarse de un volcán de conducto abierto, es candidato a continuar en el futuro con actividad explosiva o efusiva, ya sea a través del cráter central o por los flancos. 4

5 Introducción Este documento ha sido elaborado por la Dirección General del Observatorio Ambiental del (MARN), para presentar los datos técnicos respecto al comportamiento del volcán Chaparrastique durante los años 2013 y Han sido considerados datos vulcanológicos previos y se han integrado los resultados del monitoreo realizado durante el período 2013 y La interpretación del comportamiento histórico, el análisis de parámetros sísmicos y químicos son elementos que permiten entender el nivel de actividad del volcán, base fundamental para la comprensión de la amenaza y el riesgo para la población ante futuras erupciones. La densidad demográfica alrededor del volcán y la proximidad de las rutas importantes del transporte aumenta el riesgo ante una erupción. Flujos de lodo y deslizamientos de rocas a menudo impactan en la población y la infraestructura de la zona, como carreteras, fuentes de agua y viviendas. La ciudad de San Miguel con mayor número de habitantes está situada en el flanco oriental del volcán, mientras que otros municipios como San Jorge, El Tránsito y San Rafael Oriente se encuentran al oeste suroeste. Razón por lo que la población que se vería afectada al ocurrir una erupción con Índice de Explosividad Volcánica (IEV=4) podría ascender a 100,000 personas. Durante los años 2006, 2007, 2009, 2010 y 2011, el volcán presentó períodos intensos de vibración (tremor volcánico), con leves incrementos en la tasa de emisión de dióxido de azufre, sin ocurrencia de actividad eruptiva. Dos años más tarde, en septiembre de 2013, se observó un cambio drástico en la actividad del volcán, principalmente en la vibración sísmica. En los meses de octubre y noviembre 2013 disminuyó la vibración del volcán, pero se produjo un incremento en la ocurrencia de sismos. En los primeros días de diciembre hubo un predominio de pulsos de tremor volcánico, con tendencia a aumentar en duración y amplitud. El flujo de dióxido de azufre también incrementó, culminando en erupción el 29 de diciembre. Este documento describe las diferentes etapas que caracterizaron la actividad del volcán, para ello se ha hecho un análisis de los datos recolectados mediante el monitoreo sísmico, de gases, temperatura y observaciones efectuadas con cámaras web e infrarroja, incluyendo un promedio de 50 visitas de campo realizadas por personal del MARN. 5

6 I. Monitoreo de la actividad volcánica El enfoque de este trabajo se fundamenta en el análisis de datos sísmicos, de gases y temperatura, por ser indicadores de la actividad del volcán, y por ello constituyen riesgos para la población e infraestructura inmediata. La información que se obtiene puede ser utilizada por tomadores de decisión para la evaluación de los niveles de exposición de la población, así como para considerar los diferentes tipos de peligros que el volcán presenta. El monitoreo del comportamiento del volcán durante el período 2013 y 2014 fue realizado por el MARN aplicando técnicas como la sísmica, térmica, gases y visual; desarrollando en cada una de ellas tareas de procesamiento y análisis de datos. La captura de señales sísmicas se realizó mediante sismógrafos. Así, el monitoreo y recolección de datos sísmicos fue ejecutado a través de una red de cuatro estaciones instaladas sobre el volcán y sus cercanías. Estas estaciones son: a) Volcán de San Miguel (Estación VSM) b) Finca Lacayo (Estación LCYO) c) Finca la Piedra (Estación RCHITO) d) Volcán Pacayal (Estación PACAYAL) Las Amplitudes de las señales Sísmicas (RSAM) fueron procesadas en tiempo real determinando períodos de intensa vibración y fechas de explosiones. También se realizó el conteo, localización, análisis e interpretación de sismos vinculados con la actividad del volcán. Los gases de dióxido de azufre emitidos por el volcán se colectaron a través de una estación del tipo DOAS (Espectrómetro Óptico de Absorción), instalada en la Casa de la Cultura del municipio de San Jorge. Las observaciones en tiempo real y tomas de temperatura se realizaron con una cámara web y una cámara infrarroja ubicadas en el borde del cráter del volcán Pacayal, 8 km al norte del Chaparrastique. Adicionalmente se realizaron más de 50 inspecciones de campo para muestreo de depósitos, observaciones in situ y toma de fotografías en la zona del cráter. En las 72 horas posteriores a la erupción del 29 de diciembre de 2013, fueron realizados tres vuelos en helicóptero para observar la morfología del cráter y evaluar los daños. 6

7 La recolección y análisis de información fue efectuada por tres vulcanólogos, un geólogo y tres ingenieros civiles especialistas en deslizamientos volcánicos del Observatorio Ambiental del MARN. Este equipo trabajó por tres meses con personal técnico del Instituto Nacional de Geología y Vulcanología de Italia (INGV), con el objeto de entender el comportamiento del volcán y brindar informes de alerta dirigidos a la población, ante las 16 explosiones ocurridas en el año

8 2. Actividad del volcán Chaparrastique El volcán de San Miguel o Chaparrastique ( N, W) es actualmente el más activo de El Salvador, ubicado al oriente del país, a 11 km al occidente de la ciudad de San Miguel (figura1). Se eleva a 2130 m.s.n.m. y posee un cráter de 900 m. de diámetro con unos 350 m. de profundidad. La roca predominante del volcán es de composición basáltico (contenido de sílice < 53%), es decir, de naturaleza fluida. Figura 1. Volcán de San Miguel o Chaparrastique ubicado al oriente de El Salvador. 8

9 Con base al monitoreo realizado y luego del análisis de datos se logró establecer seis etapas de actividad que caracterizaron el comportamiento del volcán, con diferentes características y modalidades (figura 2). Los períodos que comprende cada una de estas etapas, durante los años 2013 y 2014, se presentan a continuación: Etapa 1: del 1 de enero al 8 de septiembre 2013 Etapa 2: del 9 de septiembre al 30 de noviembre 2013 Etapa 3: del 1de diciembre al 31 de diciembre 2013 Etapa 4: del 1 de enero al 30 de abril 2014 Etapa 5: del 1 de mayo al 8 de septiembre 2014 Etapa 6: del 9 de septiembre al 31 de diciembre

10 Figura 2. Etapas (E1- E6) de actividad del volcán Chaparrastique durante los años 2013 y Notable incremento en los parámetros de actividad después del período eruptivo de la etapa 3. 10

11 2.1. Etapa 1. Cambios sutiles en el volcán Datos estadísticos provenientes del monitoreo indican que usualmente el volcán genera entre 200 y 800 microsismos por día, los cuales son asociados a vibraciones por movimiento de fluidos y fractura de roca frágil dentro del volcán. Las amplitudes sísmicas normalmente fluctúan entre 20 y 150 unidades RSAM en promedio hora. La tasa de emisión de flujo de dióxido de azufre en promedio es de 175 toneladas por día y la temperatura de las fumarolas en el interior del cráter normalmente no supera los 120 C. Sin embargo, durante el período del 1 de enero al 8 de septiembre del año 2013 (Etapa 1), el flujo de dióxido de azufre emitido por el volcán alcanzó un máximo de 500 t/d. Las amplitudes sísmicas RSAM en promedio hora superaron tres veces el promedio normal y la temperatura de las fumarolas dentro del cráter del volcán fluctuó entre 93.5 y 109 C, aunque el número de sismos se mantuvo en niveles normales. Inspecciones periódicas al cráter permitieron observar actividad fumarólica y pequeños derrumbes (figura 3), interpretándose como un sistema obstruido y presurizado, con ligeros cambios en la actividad fumarólica del volcán. La etapa1 se caracterizó por presentar sutiles cambios en la emisión de gases y en las vibraciones sísmicas RSAM, sin cambios en el número de sismos (figura 4). Figura 3. Área del cráter y el conducto obstruido por derrumbes, mostrando leve actividad de las fumarolas 11

12 Línea base Línea base Figura 4. Etapa 1. Parámetros de actividad del volcán durante el período del 1de enero al 8 de septiembre de Picos de RSAM superan línea base, número de sismos en rango normal, flujo de dióxido de azufre supera línea base Etapa 2. Cambios drásticos en el volcán El volcán presentó un aumento drástico en las amplitudes sísmicas RSAM y en el número de sismos, durante septiembre, octubre y noviembre de Del 11 al 15 de septiembre se registró tremor con amplitud sísmica promedio hora de hasta 900 unidades RSAM, siendo lo normal valores entre 20 y 150 unidades RSAM. 12

13 Lo más notable en la actividad del volcán fue la ocurrencia de enjambres sísmicos durante los días 12 y 15 de septiembre, con registro de hasta 60 microsismos durante seis horas (figura 5), de magnitudes entre 0.4 y 2.0. Entre ellos se pudo identificar: sismos con picos espectrales de 3.2 Hz (LP - Período Largo), sismos con frecuencias picos de 3 y 5.3 Hz (Híbridos) y sismos con picos espectrales de 5.5 y 7 Hz asociados con fractura de roca frágil del conducto, con primer arribo en la estación sísmica VSM ubicada sobre el flanco norte del cono volcánico a 1700 m.s.n.m. Figura 5. Sismogramas con enjambres sísmicos de los días 12 y 15 de septiembre Registrados en estaciones sísmicas VSM y LCAYO Del 16 al 30 de septiembre la vibración del volcán retornó a la normalidad, prevaleciendo la ocurrencia de sismos discretos durante octubre y noviembre. Los datos indican que se trata de señales sísmicas del volcán con primer arribo en la estación sísmica Volcán de San Miguel (VSM), ubicada 1 km al norte del cráter. 13

14 Esto sugiere que la sismicidad ocurre a pocos metros del fondo del cráter. Por su pequeña magnitud ninguno de los sismos fue sentido por personas de la zona del volcán. De acuerdo al análisis, este tipo de sismicidad volcánica es inducida por ascenso de fluidos desde la cámara magmática del volcán (magma, gases, vapor de agua). No obstante esta fase, la tasa de emisión de dióxido de azufre no supera las 400 t/d, similar a la etapa 1. Además, la temperatura de las fumarolas y la actividad en el cráter no experimentaron cambios; lo anterior se interpreta como anomalías en el sistema por cambios en la presión interna del volcán. Los datos que caracterizan esta etapa, considerada precursora de la erupción del 29 de diciembre de 2013, reflejan anomalías en la actividad del volcán, similares a las de años anteriores que no culminaron en erupción (figura 6). Figura 6. Etapa 2. Del 9 de septiembre al 30 de noviembre Aumento drástico en la vibración a mediados de septiembre; incremento notable en el número de sismos en noviembre; el flujo de dióxido de azufre se presentó ligeramente arriba de lo normal. 14

15 2.3. Etapa 3. Erupción: 29 de diciembre de 2013 La etapa 3 se caracteriza por iniciar con pulsos de tremor de muy baja amplitud, incrementando gradualmente en función del tiempo hasta llegar a superar las 450 unidades RSAM en promedio hora (figura 7). Las emisiones de dióxido de azufre incrementaron respecto a meses anteriores superando las 1000 toneladas por día. El día 13 de diciembre la vibración del volcán superó el umbral de 150 unidades RSAM promedio día y continuó aumentando. El día 18 se inspeccionó el cráter midiéndose una temperatura de 82.3 C en las fumarolas, dato inferior a los C obtenido el 8 de agosto de Las fumarolas, ruido y olores azufre estaban en condición normal, es decir, similar a las registradas el 16 de septiembre El día 23 de diciembre el tremor del volcán alcanzó 430 unidades RSAM, muy similar a las 426 unidades promedio día que había presentado en septiembre. Seis días antes de la erupción la amplitud del tremor o vibración sísmica del volcán era tan intensa que no permitía observar el registro de sismos en la estación VSM (figura8), eso significa que la fuente del tremor estaba ubicada en la zona del cráter. Del 24 hasta el final del día 28 de diciembre el tremor se mantuvo fluctuando entre las 354 y 459 unidades RSAM en promedio hora, seguido de un pequeño número de sismos con magnitudes menores que 2, pero estos no fueron sentidos. El volcán no presentaba pluma de gases. En su aspecto externo estaba tranquilo. Figura 7. Evolución dela energía sísmica del volcán en unidades RSAM desde el 1de diciembre de 2013 hasta culminar con la erupción del domingo 29 de diciembre a las 10:30 a.m. El valor máximo de RSAM, 1255 unidades promedio hora fue reportado hasta las 10:37 a.m. del día 29, al resultar dañada la estación sísmica VSM debido a la erupción. 15

16 Erupción Figura 8. Vibración sísmica promedio día en estación VSM a 1 km al norte del cráter, durante los días 24, 25,28 y 29 diciembre Nótese que la intensa vibración no permite ver los sismos discretos. El registro de sismos en la estación LCY ubicada a 2.5 km al NW del cráter permitió hacer el conteo y el análisis de los sismos (figura 9). Un total de 89 microsismos caracterizaron la etapa previa de la erupción. Al evaluar una muestra representativa de 25 sismos se encuentra que el 52 % obedece a fractura de roca frágil y paso de gas (sismos Híbridos), el 28 % se debe a sismos por fractura de roca inducida por esfuerzos térmicos (sismos VT) y el 20% son asociados a vibración por paso de gas a través del conducto, es decir, sismos de Período Largo (figura 10). 16

17 Esta etapa se caracteriza por iniciar con vibraciones de muy baja magnitud, incrementando gradualmente en función del tiempo hasta culminar en la erupción (figura 11). Inicio Erupción Figura 9. Registro de sismicidad previa a erupción en estación LCAYO, a 2.5 km al suroeste del cráter. No observables en estación VSM, debido a saturación de señal. 17

18 Figura 10. Se muestra la clasificación de sismos, las frecuencias predominantes y la respectiva magnitud de los sismos ocurridos seis días previos a la erupción del 29 de diciembre de Los círculos representan sismos asociados con flujo de gases; los triángulos, representan sismos por fractura de roca y flujo de gases (sismos híbridos) y las estrellas representan sismos por fractura de roca frágil. 18

19 Figura 11. Etapa 3. Vibración volcánica del 1 al 29 de diciembre de Inicia con baja actividad incrementando en función del tiempo hasta culminar en la erupción. El flujo de dióxido de azufre alcanza valores de 1000 t/d. 19

20 Fases de la erupción La secuencia de la erupción fue captada por la cámara web ubicada en el volcán Pacayal, 8 km al noroeste del volcán de San Miguel (figura 12). El domingo 29 de diciembre de 2013, a las 8:00 a.m., la vibración del volcán o tremor aumentó de 479 a 945 unidades RSAM en promedio hora, es decir un 97 % y continuó aumentando. Se informó a la persona delegada de Protección Civil del municipio de San Jorge quien contactó a observadores locales, quienes no reportaron sismos, retumbos o pluma de gases del volcán. Este aumento de vibración había sido observado de forma similar en crisis de años anteriores, sin que hubiese ocurrido actividad eruptiva. Sin embargo, a las 10:00 a.m. la vibración alcanzó 1255 unidades y a las 10:30 a.m. de manera súbita inició la erupción. Una serie de pulsos de gases color gris claro rápidamente alcanzaron los 500 metros de altura. A las 10:37 a.m. se observó a través de la cámara web, la formación ascendente de una columna eruptiva y la expulsión de rocas hacia el costado noroeste del volcán, seguido de oleadas piroclásticas desplazándose sobre las laderas del volcán. Figura 12. Fase inicial de la erupción. Evidencia de la apertura gradual del conducto, típico de actividad vulcaniana. Después de aproximadamente dos horas de erupción, la columna eruptiva asciende hacia la atmósfera hasta alcanzar una altura máxima de 7.5 km. sobre el cráter (figura 13). De acuerdo a la figura 13, oleadas de gases, ceniza y escombros volcánicos se movían gravitacionalmente sobre las laderas del volcán, mientras tanto la columna eruptiva continuó ascendiendo. El desplazamiento preferencial de las oleadas fue sobre el flanco nor-noroeste del volcán, con alcance de 1 a 1.3 km desde el cráter; oleadas de menor tamaño se desplazaron en otras direcciones. 20

21 Con base al volumen estimado de material emitido (10 6 m 3 ), con densidad promedio de 1800 kg/m 3, y altura de columna sobre el cráter de 7.5 km, se determinó la magnitud de la erupción en 2.2, con Índice de Explosividad Volcánica de 2 y una intensidad de 8.3. Estos parámetros son comparables con la erupción del volcán de Santa Ana, de octubre de Figura 13. Columna eruptiva en proceso de asenso el 29 de diciembre de Foto de Isidro Flores, guardarrecursos del MARN, desde el Borbollón, a 10 km al sur del volcán Depósitos volcánicos Inspecciones de campo y sobrevuelos realizados horas y días después de la erupción permitieron estudiar diversos tipos de depósitos volcánicos asociados con la erupción. En la planicie occidental del cráter se depositó ceniza con espesor de m, encima de la cual se encontró m. de pómez color gris (figura 14). Figura 14. Depósito de ceniza color café y pómez gris sobre la planicie occidental del volcán 21

22 En la región del cráter y laderas del volcán, las oleadas piroclásticas se desplazaron hasta 1.3 km (figura 15). Figura 15. Áreas de impacto por las oleadas de piroclásticas en dirección noroeste, sureste y suroeste del cráter. Las oleadas de gases y ceniza impactaron severamente el bosque de la zona media del volcán, alcanzando la estación sísmica VSM a 1700 m.s.n.m, la cual dejó de funcionar a los 7 minutos de iniciada la erupción. Simultáneamente a las oleadas, coladas de bloques y ceniza impactaron la parte alta del volcán (figura 16). N Figura 16. Coladas de bloques con espesores de hasta 0.8 m en los drenajes de la parte alta del volcán, flanco norte (1850 msnm). Al fondo, límite del bosque impactado por las oleadas. 22

23 Emisión de dióxido de azufre por la erupción Minutos después de la erupción, la NASA reportó 21,600 toneladas de dióxido de azufre (SO 2 ) en la atmósfera, distribuidas en un área de 124,452 km 2, sin reportarse daños en las poblaciones vecinas (figura 17). Figura 17. Imagen satelital de la NASA, del 29 de diciembre de 2013, entre 19:23 19:26 UT (13:23 13:26 Hora Local), mostrando la dispersión de dióxido de azufre producto de la erupción. 23

24 Volumen de ceniza emitido por la erupción Con base a los espesores de material encontrados en el área de dispersión se estima que la erupción emitió un volumen de ~10 6 m 3 de ceniza (figura 18). Figura 18. Mapa de áreas de caída de ceniza con espesores variando entre 0.5 y 500 mm en la zona del cráter Análisis de muestras en laboratorio El análisis por Difracción de Rayos X (XRF) fue realizado en la Universidad del Estado de Nueva York (SUNY), Buffalo State, bajo la dirección de la Dra. Bettina Martinez Hacker. Este análisis efectuado en fragmentos milimétricos de escoria volcánica encontrados a 2 km al occidente del cráter (finca La Piedra), sugirió la presencia de un 18.6 % de componentes de cristal, el resto, vidrio volcánico, y se observó material magmático producto de la erupción. Ceniza color café y lapilli color gris oscuro fue el material más abundante, indicando la mezcla de magma nuevo con magma preexistente, lo cual concuerda con la rápida y súbita erupción que tuvo lugar. 24

25 El Escaneo Microscópico de Electrón (SEM EDS) en muestras de ceniza, también realizado en la Universidad de Buffalo, logró identificar cuatro tipos de materiales expulsados por el volcán; el primero de ellos es una ceniza color café claro alterada, seguida de tres diferentes emisiones de productos relacionados con la evolución de la erupción. El primer producto es ceniza de color gris claro (figura 19) mezclada con líticos fragmentados y minerales macroscópicos, producto de un magma que tuvo tiempo para diferenciarse en el reservorio del volcán; luego emitió un material color gris oscuro vítreo, bien fragmentado y escoriáceo, con muy poca presencia de cristales microscópicos, por lo que se asocia con magma que entró y se mezcló en la cámara magmática somera del volcán. Figura 19. Escoria color gris claro, presenta un promedio del 80 % de material juvenil de composición intermedia y un 12 % de material juvenil compuesto de lapilli con arcillas, sulfatos, yeso y pirita. Se trata de magma evolucionado en la cámara magmática. En la fase eruptiva final, el volcán expulsó bloques de roca del conducto embebidos por lava fresca color gris (Xenolitos) y fragmentos de lava. El análisis de laboratorio indicó que se trató de un ascenso rápido de magma basáltico por poseer alto contenido de potasio y sodio, típico de magma proveniente del reservorio profundo del volcán. 25

26 En conclusión, el análisis de laboratorio permitió identificar diferentes grados de fragmentación del magma eyectado. Identificándose un promedio del 8 % de líticos accidentales y un promedio del 13 % de material hidrotermal. Estimándose la expulsión de un 85 % de material magmático juvenil (figura.20). Figura 20. Análisis microscópico de ceniza gris marrón encontrada en las ciudades de Alegría y Usulután, resulto poseer un 85 % de material magmático juvenil fragmentado Apoyo institucional Con el apoyo del Instituto Nacional de Geofísica y Vulcanología de Italia (INGV), el MARN fortaleció el monitoreo del volcán de San Miguel instalando una red de diez GPS, cinco estaciones sísmicas de Banda Ancha, dos estaciones de monitoreo de gases, una cámara térmica, dos radiómetros y tres geófonos (figura 21) apoyando a los vulcanólogos para entender los procesos del volcán, logrando informar oportunamente y alertar a la población ante los procesos eruptivos del

27 Figura 21. Equipo de investigadores del INGV durante las jornada de instalación de equipo para el fortalecimiento del monitoreo del volcán de San Miguel 2.4. Etapa 4. Actividad post eruptiva, 2014 En la etapa post eruptiva, el volcán marca un cambio en su estilo eruptivo, debido a la apertura del conducto y despresurización del sistema, generando periódicas exhalaciones (pequeñas explosiones) de gases y ceniza de menor índice de explosividad, comparadas con la del 29 de diciembre de Luego de la erupción principal, la actividad del volcán disminuyó durante tres semanas. Sin embargo, por la apertura del conducto y posiblemente nuevos aportes de magma al sistema, incrementó la emisión de dióxido de azufre. A partir del 22 de enero incrementó la vibración hasta alcanzar 363 unidades RSAM en promedio día, culminando el miércoles 12 de febrero a las 16:44 p.m. con una pequeña exhalación (explosión) de gases y ceniza durante 10 minutos. La columna eruptiva se elevó una altura aproximada de 500 m sobre el cráter (figura 22), influenciada por los vientos se dirigió hacia el este-sureste del volcán, con caída milimétrica de ceniza en el cráter. No se reportó caída de ceniza en zonas pobladas 27

28 . Figura 22. Secuencia eruptiva de la exhalación de gases y ceniza del miércoles 12 de febrero de 2014 Durante marzo y abril la vibración del volcán se mantuvo anómala, fluctuando entre 170 y 280 unidades RSAM en promedio día. El sábado 12 de abril de 2014, entre las 16:09 p.m. y las 16:18 p.m. el volcán presentó otra exhalación de gases y ceniza durante aproximadamente 5 minutos, con una pluma de 300 m. de altura sobre el cráter (figura 23). La pluma de gases se dirigió hacia el suroeste, sin reporte de caída de ceniza en las zonas pobladas. Figura 23. Secuencia eruptiva de la exhalación del sábado12 de abril de 2014 del volcán Chaparrastique. La fase post eruptiva del volcán cubre el periodo de enero a abril 2014, durante la cual el volcán presentó dos exhalaciones (pequeñas explosiones) de corta duración con reporte de mínimas emisiones de gases y ceniza (figura24). 28

29 Figura 24. Parámetros de actividad del volcán asociados con las explosiones del 12 de febrero y 12 de abril de Etapa 5. Intensa actividad volcánica Durante los meses de mayo hasta la primera semana de septiembre, es considerada la etapa 5, donde los parámetros de actividad del volcán superaron en gran medida lo histórico. Es decir, el volcán incrementó significativamente su actividad sísmica y eruptiva. Al menos 14 exhalaciones de gases fueron observadas. 29

30 El sábado 10 de mayo se reportó la caída de pequeñas cantidades de ceniza color gris oscuro en la zona del flanco noroeste del volcán. No se reportaron exhalaciones o explosiones, tampoco plumas de gases. El domingo 11 de mayo, vulcanólogos del MARN inspeccionaron la zona en compañía de personal de Protección Civil, constatando la caída de ceniza en el área del Parque de las Placitas y el caserío Las Cruces, con espesores inferiores a un milímetro. El tremor del volcán (vibración) se mantuvo alrededor de 200 unidades en promedio día. El 19 de mayo a las 10:00 a.m. la vibración sísmica del volcán aumentó a 655 unidades RSAM promedio hora, reportándose exhalaciones de gases, caída de ceniza y pequeños retumbos (figura 25). Lo anterior se relacionó con pequeñas intrusiones magmáticas profundas aportando fluidos calientes al interior de la estructura volcánica (gases, agua, magma). Figura 25. Exhalación de gas y ceniza captado a las 5:00 a.m. del 19 de mayo de Del 19 al 27 de mayo el tremor volcánico se mantuvo entre 500 y 655 unidades RSAM promedio hora y súbitamente descendió a 200 unidades. Ante tal descompresión, entre las 8:20 a.m. y las 10:00 a.m. del 30 de mayo, el volcán presentó exhalaciones de gases y pequeñas emisiones de ceniza que iniciaron con un retumbo. Posteriormente, el tremor volcánico aumentó de amplitud (figura 26). 30

31 Figura 26. Fluctuaciones de la vibración sísmica del volcán durante mayo El umbral aceptable es 150 unidades. A las 8:00 a.m. del día 31 de mayo la vibración del volcán aumentó a 554 unidades RSAM promedio hora, con reporte de emisiones de gases y ceniza en la zona alta del volcán (figura 27), a las 11:00 a.m. la actividad volcánica había cesado. Figura 27. Exhalación de gas y ceniza a las 10:00 a.m. del viernes 30 de mayo de

32 Durante los meses de junio y julio la actividad del volcán de San Miguel incrementó significativamente en comparación a meses anteriores, presentando drásticos cambios en la amplitud sísmica del tremor y exhalaciones, con emisiones de gases y ceniza. En los días 4, 5, 6, 28, 29 y 30 de junio se registró tremor entre 600 y 950 unidades RSAM en promedio hora, y emisiones de ceniza (figura 28). Milimétricas caídas de ceniza gris se reportaron a 3 km. al norte, noroeste y suroeste del cráter (figura 29). Durante inspección realizada al cráter el día 10 de junio, se observó la presencia de ceniza color gris con un espesor de 2 centímetros (figura 30). Evaluación visual de la ceniza colectada indica que se trató de partículas de escoria juvenil, típica de actividad Estromboliana. Figura 28. Fluctuaciones en la vibración sísmica RSAM del volcán de San Miguel durante junio, las fechas indican pequeñas emisiones de gases y ceniza. Figura 29. Foto izquierda: pulso eruptivo. Foto derecha: milimétricas caídas de ceniza durante la tarde del día 5 de junio, depositada en un panel solar a 2 km al oeste del cráter (finca La Piedra). 32

33 Figura 30. Depósito de 2 Cm de ceniza color gris en el borde noroeste del cráter (06/10/2014). Durante el mes de julio se registraron cinco pequeñas exhalaciones con emisión de gases y ceniza. Estas erupciones tuvieron lugar el domingo 13, miércoles 23, viernes 25, domingo 27 y lunes 28 de julio (figura 31). A raíz de ello, observadores locales y Protección Civil de San Jorge reportaron caída milimétrica de ceniza en los cantones La Morita, La Piedrita y La Ceiba, ubicados a unos cuatro km al oeste suroeste del cráter del volcán. No hubo reporte de daños a la población debido a la actividad del volcán. Figura 31. Imágenes de las exhalaciones más importantes del volcán durante el mes de julio. 33

34 Las exhalaciones de los días 13, 23, 25, 27 y 28 ocurrieron ante valores de vibración con amplitudes sísmicas entre 400 y 1400 RSAM día y flujos de dióxido de azufre (SO 2 ) entre 800 y 1400 t/d asociado con una o varias intrusiones magmáticas (figura 32). Figura 32. Correlación de las emisiones de flujo de SO 2 del volcán y vibraciones durante el mes de julio de Flechas señalan los días de las explosiones. Valores de RSAM promedio día mayores que 700 unidades y valores de SO 2, mayores que 1000 t/d sugieren presencia de magma en el sistema. Los datos que caracterizan la etapa sísmica y eruptiva ocurrida de mayo a la primera semana de septiembre 2014 indican altos niveles de actividad volcánica (figura 33) 34

35 Figura 33. Parámetros asociados con la actividad eruptiva en los meses de mayo a julio Se observa un incremento de la actividad durante el mes de julio y la primera semana de septiembre. 2.6.Etapa 6. Actividad baja Durante esta etapa los parámetros de actividad del volcán disminuyeron y con ello se pasó a un período de calma eruptivo. Del 6 de septiembre al 31 de diciembre (Etapa 6), la vibración sísmica o tremor volcánico se redujo a valores entre 100 y 500 unidades RSAM promedio día, con tendencia a la baja, y no ocurrió actividad eruptiva. Sin embargo, el flujo de dióxido de azufre se mantuvo alto, superando las 2000 t/d (figura 34). Esto se interpreta como flujo de gases pasando libremente a través del conducto abierto. 35

36 Figura 34. Se muestra en línea roja el comportamiento de la vibración sísmica del volcán en unidades RSAM promedio hora y en barras negras el flujo de dióxido de azufre (SO 2 ) del 1 agosto al 31 de diciembre de De izquierda a derecha, la figura 34 presenta caída del flujo de gases (barras negras), el 2 de septiembre el tremor volcánico (línea roja) alcanza un pico superando las 1000 unidad RSAM promedio hora y luego cae abruptamente. A partir de octubre ocurren fluctuaciones en ambos parámetros manteniéndose baja la vibración ante fuertes flujos de gases azufrosos superando las 2000 toneladas por día, interpretándose como periódicos ascensos de gases a través de un conducto abierto. A partir de la segunda semana de septiembre disminuyeron los parámetros de actividad del volcán y la actividad del volcán tiende a la baja (figura 35). 36

37 Figura 35. Durante el periodo del 8 de septiembre al 31 diciembre de 2014, los parámetros sísmicos y la actividad eruptiva del volcán cesaron, manteniéndose fuerte la desgasificación. 37

38 3. Conclusión La erupción del volcán Chaparrastique, el 29 de diciembre de 2013, fue provocada por acumulación de gases ante la obstrucción del conducto a causa de derrumbes internos. Pequeñas intrusiones de magma generaron períodos de crisis sísmicas durante los años 2006, 2007, 2009, 2010, 2011 y septiembre 2013, sin que ello generara actividad eruptiva. De hecho, la ocurrencia súbita de la erupción, la química de los productos y la física de cómo ocurrió la erupción, son factores que evidencian un proceso interno de presurización de gases inducido por intrusión de un magma basáltico al sistema. Este es un proceso recurrente en la actividad eruptiva del volcán. La altura alcanzada por la columna eruptiva y el volumen de material emitido sugieren que la erupción del 29 de diciembre de 2013 ocurrió con un Índice de Explosividad Volcánica (IEV=2), es decir, pequeña, y una magnitud de 2.2. La masa de material emitido permite calcular una intensidad en 8.3 por lo que se trata de una erupción del tipo vulcaniana, con emisión de material magmático juvenil. La sismicidad en la zona del volcán, caracterizada por la ocurrencia periódica de enjambres sísmicos, tremor volcánico y cambios en la taza de emisión de dióxido de azufre, indican que el Chaparrastique se encuentra en un periodo de pequeñas intrusiones de magma profundo alimentando su cámara magmática; evidencia de ello son las 16 exhalaciones del año 2014 con períodos de recurrencia que van desde pocos días, semanas y meses. La presencia de magma en su reservorio y por tratarse de un volcán con estilo eruptivo Estromboliano, el Chaparrastique es candidato a continuar en el futuro con actividad de pequeña a moderada explosividad, sea esta explosiva o efusiva, a través del cráter central o por los flancos. 38

39 Referencias bibliográficas Comisión Ejecutiva Hidroeléctrica del Río Lempa (CEL), (1995). Estudio Geovulcanológico. Geología, historia volcánica y recursos geotérmicos del área Berlín Chinameca. Informe definitivo. Gethermal Energy New Zealand (GENZL).(informe no publicado) Chesner, C.A., Pullinger, C., Escobar, C.D., (2004).Physical and chemical evolution of San Miguel Volcano, El Salvador.GSA Special Paper, p Escobar, C. D.(2003). Peligros del volcán de San Miguel. Tesis para optar al grado de Máster en Ciencias Geológicas. Universidad Tecnológica de Michigan, USA. El Salvador, Centro América. Major, J.J., Schilling, S.P., Pullinger, C.R., Escobar, C.D., and Howell, M.M., 2001c,Lahar Hazard Zonation for San Miguel Volcano, El Salvador: U.S. Geological Survey Open-file Report , 8 p. Martínez, H.M., (1977). Actividad histórica del volcán de San Miguel y ciertas consideraciones sobre su comportamiento futuro. Asociación Salvadoreña de Ingenieros y Arquitectos, El Salvador, Centro América. N o 45, pp Martínez, H.M., (1977). La erupción del 2 de Diciembre de 1976 del Volcán de San Miguel. República de El Salvador, Centro América N o 45, pp Meyer-Abich, H., 1956, Los Volcanes Activos de Guatemala y El Salvador [América Central]. Anales del Servicio Geológico Nacional de El Salvador, Bol 3, pp Pullinger, C., (1998). Evolution of the Santa Ana Volcanic Complex, El Salvador. Unpublished MS Thesis Michigan Technological University 150 pp. 39