INSTITUTO COLOMBIANO DE GEOLOGIA Y MINERIA INGEOMINAS República de Colombia INGEOMINAS OBSERVATORIO VULCANOLÓGICO Y SISMOLÓGICO DE PASTO

Transcripción

1 OBSERVATORIO VULCANOLÓGICO Y SISMOLÓGICO DE PASTO San Juan de Pasto, 15 de abril de 2009 Durante el periodo evaluado en el presente informe (7 a 13 de abril de 2009), el análisis de los diferentes parámetros del monitoreo volcánico, permitió que el nivel de actividad permaneciera en Nivel Amarillo (III), definido como Cambios en el comportamiento de la actividad volcánica. Durante la semana evaluada en este informe se observó predominio de eventos relacionados con la dinámica de fluidos en el sistema volcánico, especialmente los asociados con excitación continua de la fuente (episodios de tremor - TRE). Se destaca la ocurrencia de varios episodios de tremor con características armónicas. Las frecuencias dominantes en la banda espectral de los episodios de tremor se encuentran por debajo de los 10 Hz y en muchos casos están por debajo de los 3 Hz. Para la semana se totalizó cerca de 22 horas de tremor comparadas con las 37 horas de la semana pasada; respecto a los niveles de ocurrencia y energía de este tipo de sismicidad son muy similares (Tabla 1 y 2, Figura 1 y 2). La sismicidad relacionada con la dinámica de fluidos de carácter transitorio (sismos de largo periodo - LP) tuvo un ligero aumento respecto a lo ocurrido en la semana inmediatamente anterior; este incremento se notó tanto en ocurrencia como en energía liberada. A lo largo de esta semana, se registraron 59 sismos de este tipo (Tabla 1 y 2, Figura 1 y 2). Figura 1. Histograma de número de eventos volcánicos por tipo, entre el 7 y el 13 de abril de El recuadro gris indica el periodo evaluado en el presente informe. Las características resaltables de los sismos relacionados con movimiento de fluidos son las siguientes: prevalece el tremor espasmódico sobre el tremor armónico, se puede distinguir en

2 el inicio de los episodios de tremor una señal semejante a un evento tipo LP, con frecuencias dominantes menores que aquellas del resto de la señal, varios de estos tremores han sido asociados con emisiones de gases volcánicos hacia la atmósfera, un ejemplo de estos eventos se muestra en la figura 3 y un detalle de esta en la figura 4. Los eventos de largo periodo se presentan de manera esporádica y no a modo de enjambres. A lo largo de la semana se presentaron periodos, de tres horas en promedio, en los que la sismicidad fue muy baja. Tabla 1. Número de sismos volcánicos por tipo, para los cuatro últimos periodos semanales, incluyendo la semana objeto de evaluación. Número de eventos por tipo Periodo Evaluado LPS HYB VT TRE TOTAL NO CLASIFICABLES 17-mar-09 a 23-mar mar-09 a 30-mar mar-09 a 06-abr abr-09 a 13-abr Figura 2. Histograma de energía liberada de eventos volcánicos por tipo (expresada en términos de su raíz cuadrada) entre el 7 y el 13 de abril de El recuadro gris indica el periodo evaluado en el presente informe.

3 Tabla 2. Energía liberada de sismos volcánicos por tipo para los cuatro últimos periodos semanales, incluyendo la semana objeto de evaluación. Energía [ergios] Periodo Evaluado LP HYB VT TRE TOTAL 17-mar-09 a 23-mar E E E E E mar-09 a 30-mar E E E E E mar-09 a 06-abr E E E E E abr-09 a 13-abr E E E E E+12 Figura 3. Sismograma del evento tipo tremor armónico registrado el 8 de abril, a las 8:23 p.m., con una duración cercana a cinco minutos. La señal fue registrada por todas las estaciones de la red sísmica de Galeras, en la figura se presentan de arriba hacia abajo las trazas de: Anganoy (0.9 Km), Cráter-2 (1.5 Km), Cufiño-componente vertical (1.9 Km), Cobanegra-3 (3.9 Km), Condor (4.9 Km), Nariño-2 (5 Km) y Calabozocomponente vertical (6.8 Km). El tiempo en los sismogramas está en hora UT (tiempo local más 5 horas).

4 A) B) Figura 4. (A) Sismogramas de un segmento del tremor armónico presentado en la figura anterior registrado por las estaciones (de arriba abajo): Cráter-2, Cufiño y Cobanegra. (B) Espectros de las señales en cada una de las estaciones mencionadas, en los que se observa el dominio de frecuencias por debajo de 2 Hz. La escala de las abscisas es logarítmica para destacar bajas frecuencias. En la figura 5 se muestra la traza continua registrada por la estación Anganoy entre el 7 y el 13 de abril de La sismicidad no muestra patrones periódicos o sismicidad especial tales como enjambres, tremor armónico continuo u otros. El recuadro verde destaca el evento asociado a movimiento de fluidos con el mayor nivel energético de la semana, ocurrido a las 8:23 p.m. del 8 de abril, después de varias horas en las que la sismicidad fue menor que el día anterior. Este evento estuvo relacionado con la emisión de gases volcánicos con contenido de ceniza. En la figura 6 se presenta una secuencia de imágenes capturadas con la termocámara FLIR a las 9:36 p.m. de la noche del 8 de abril de 2009.

5 Figura 5. Registro sismográfico de la estación Anganoy (sismómetro de corto periodo de componente vertical, ubicado a 0.9 Km al este del cráter principal) entre el 7 y el 13 de abril de 2009, se observa el registro predominante de eventos asociados a movimiento de fluidos a través de conductos volcánicos, algunos de estos relacionados con emisiones de gases hacia la atmósfera. Las amplitudes en color rojo superaron el umbral de saturación de la estación. El evento resaltado en el recuadro es el episodio de tremor armónico ocurrido a las 8:23 p.m. del día 8 de abril que estuvo asociado a una emisión gases volcánicos.

6 1 INSTITUTO COLOMBIANO Figura 6. Fotogramas capturados desde la sede del observatorio ubicado a unos 8.5 km hacia el este del cono activo. Estas imágenes fueron adquiridas con la termocámara FLIR (convenio -BGR) entre las 9:36 p.m. y las 9:37 de la noche del 8 de abril. En la secuencia de seis imágenes se observa en la primera foto que emerge un pulso a mayor temperatura (color rojo) que el resto del gas emitido anteriormente, a medida que este pulso evoluciona pierde energía térmica y se torna amarillento. En el quito fotograma se ve un nuevo pulso que emerge con temperatura mayor que sus alrededores, en la última foto se observa la evolución de este pulso. La mayor temperatura calculada para esta secuencia fue cercana a los 25 C Es importante mencionar que la cámara hace un autoajuste, de tal forma que en términos relativos, los colores rojizos reflejan mayores temperaturas que los que tienden hacia el azul oscuro. 6

7 Respecto a la sismicidad relacionada con fracturamiento de material cortical (Volcanotectónicos - VT), la actividad durante la semana evaluada fue baja. Se registraron tres sismos que se localizaron dispersos en el edificio volcánico con profundidades entre 1 y 12 Km y magnitudes locales menores que 1.1 grados en la escala de Richter. En la figura 7 se muestra el VT ocurrido el día 12 de abril a las 2:02 a.m. que fue localizado a unos 5 Km hacia el norte del cráter principal y a unos 6 Km de profundidad. Este evento fue el más energético de la semana con una magnitud local de 1.1. En la figura 8 se muestra un mapa con las localizaciones de los sismos VT y uno de carácter híbrido (compuesto tanto por una fase de fractura como por una de fluidos - HYB) y en la tabla 3 se consignan los datos de la localización realizada con base en el algoritmo de Geiger implementado por el programa HYPO71. Figura 7. Sismogramas y espectrogramas para las estaciones de Anganoy (sensor de corto periodocomponente vertical) y Cufiño (banda ancha, componente vertical) del sismo volcano-tectónico ocurrido el día 12 de abril a las 2:12 a.m.

8 Figura 8. Localización epicentral e hipocentral de los sismos de fractura e híbridos registrados entre el 7 y el 13 de abril de Las líneas verticales a la derecha representan un corte NS en profundidad; y las líneas abajo representan un corte EW vertical; en ambos cortes, cada línea representa 2 km de profundidad. El tamaño de los círculos que representan los sismos depende de su M L y el color, de su profundidad, de acuerdo a las convenciones correspondientes.

9 Tabla 3. Parámetros de las localizaciones efectuadas a los sismos asociados a fracturamiento de material cortical e híbrido, registrados entre el 7 y el 13 de abril de de Fecha Hora Latitud Longitud Gra Min Gra Min Prof Mg Coda Mg Local N Fases Gap Dist Min RMS ERH ERZ Calidad Tipo 10/04/09 09:43 a.m C1 HD 10/04/09 01:08 p.m C1 VA 10/04/09 05:20 p.m C1 VA 12/04/09 02:12 a.m C1 VA En cuanto a los procesos deformativos del edificio volcánico, la información suministrada por los inclinómetros electrónicos a lo largo de la semana fue la siguiente: la componente radial del inclinómetro Cráter (ubicado a 0.8 km al este-noreste del cráter principal, 4060 msnm) tiende a estabilizarse después de un breve periodo de ascenso, su componente tangencial mantiene una tendencia descendente, que se venía presentando desde principios del mes de marzo (Figura 9). Este inclinómetro dejó de funcionar a las 11:00 p.m. del día 11 de abril, los problemas que presentó fueron ocasionados por una tormenta eléctrica. Figura 9. Componentes de inclinación tangencial (Y) y radial (X), junto con los datos del canal de temperatura y voltaje del inclinómetro Cráter, para el periodo comprendido entre el 1 de febrero y el 13 de abril de 2009.

10 Las variaciones correspondientes a las componentes del inclinómetro Peladitos (1.4 km al sureste del cráter principal, 3850 msnm), no muestran variaciones significativas desde la semana anterior; existen variaciones asociadas a cambios en la temperatura ambiente (Figura 10). Figura 10. Componentes de inclinación tangencial (X) y radial (Y), junto con los datos del canal de temperatura y voltaje del inclinómetro Peladitos, para el periodo comprendido entre el 1 de febrero y el 13 de abril de La componente radial del inclinómetro Huairatola (1.7 km al norte, 3745 msnm) continúa la tendencia a estabilizarse después de un periodo en que los datos mostraban ascenso, detectado desde los primeros días del mes de febrero de Su componente tangencial muestra cierta relación con la variación en los datos de temperatura (Figura 11).

11 Figura 11. Componentes de inclinación tangencial (Y) y radial (X), junto con los datos del canal de temperatura y voltaje del inclinómetro Huairatola, para el periodo comprendido entre el 8 de febrero y el 13 de abril de Las componentes radial y tangencial del inclinómetro Calabozo (6.8 km al oeste-suroeste del cráter principal, 2350 msnm), muestra estabilidad durante las dos últimas semanas de registro después de un periodo de tendencia ascendente que se presentó desde inicios de febrero de 2009 (Figura 12). Figura 12. Componentes de inclinación tangencial (Y) y radial (X), junto con los datos del canal de temperatura y voltaje del inclinómetro Calabozo, para el periodo comprendido entre el 1 de febrero y el 13 de marzo de 2009.

12 En cuanto al monitoreo de las emisiones de SO 2 a la atmósfera, las estaciones que conforman la red de instrumentos ScanDOAS del proyecto NOVAC ( registraron en el transcurso del periodo evaluado valores que oscilaron entre 55 y 623 T/d, considerados como bajos y moderados (Tabla 4, Figura 13). Cabe anotar que la baja velocidad del viento en la zona durante las últimas semanas, evidenciada en la dispersión preferencialmente vertical de las columnas de gases emitidos, pudo influir en el registro de los instrumentos ScanDOAS, instalados en el cuadrante noroeste del edificio volcánico a distancias aproximadas entre 8 y 13 km respecto a la cima. Tabla 4. Emisiones de SO 2 del volcán Galeras (cuantificadas en términos de flujo de emisión) registradas entre el 7 y el 13 de abril de 2009 por las estaciones ScanDOAS. FECHA HORA LOCAL DIRECCION AZIMUT VELOCIDAD [m/s] Máximo flujo SO2 diario Estación registro Instrumento 07-Abr-09 01:42 PM Santa Bárbara SCANDOAS 08-Abr-09 02:40 PM Alto Jiménez SCANDOAS 09-Abr-09 12:37 PM Santa Bárbara SCANDOAS 10-Abr-09 08:11 AM Santa Bárbara SCANDOAS 11-Abr-09 12:04 PM Alto Jiménez SCANDOAS 12-Abr-09 12:29 PM Santa Bárbara SCANDOAS 13-Abr-09 11:43 PM Santa Bárbara SCANDOAS Flujo de emisión de SO 2 [Toneladas/día]. Bajo: < 500; moderado: > 500 y < 1000; alto: > 1000 y < 3000; muy alto: > Figura 13. Emisiones de SO 2 del volcán Galeras registradas por las estaciones ubicadas al noroccidente, entre el 7 y el 13 de abril de El recuadro gris indica el periodo evaluado.

13 Las concentraciones del SO 2 emitido por Galeras, registradas por el sensor OMI (Ozone Monitoring Instrument), acoplado al satélite Aura de la NASA, mostraron un comportamiento fluctuante. Los valores registrados oscilaron entre 0 (no observación de columna de emisión en las imágenes del 10, 11, 12 y 13 de abril) y 0.9 unidades Dobson (Tabla 5, Figura 14), este último valor registrado el día 9 de abril alrededor de las 2:31 p.m. Tabla 5. Valores de concentración de SO 2 emitido a la atmósfera por Galeras entre el 7 y el 13 de abril de 2009, registrados por el sensor satelital OMI. Los días 10, 11, 12 y 13 de abril no se reportaron imágenes capturadas por el sensor. FECHA HORA LOCAL MEDICION Max SO2 [DU] Max SO2 [mg/m2] 07-Abr-09 02:44 PM Abr-09 01:48 PM Abr-09 02:31 PM Figura 14. Concentración de SO 2 emitido a la atmósfera por el volcán Galeras (expresada en Unidades Dobson, DU), entre el 7 y el 13 de abril de Una Unidad Dobson equivale a gramos de SO 2 contenidos en un metro cuadrado de atmósfera, asumiendo una temperatura ambiente de 0 C y una presión atmosférica de 1 atmósfera, para imágenes tomadas a una altitud de 5 km sobre el nivel medio del mar. En el histograma, el recuadro gris indica el periodo evaluado en el presente informe.

14 Durante la semana en evaluación y siguiendo el patrón de semanas anteriores se han presentado emisiones de gases volcánicos con coloraciones blanquecinas o grisáceas y en algunas ocasiones con contenido de material particulado tamaño ceniza; estas observaciones se dieron mientras las condiciones del clima lo permitieron. La dirección de dispersión de los gases fue de manera variable dependiendo de la dirección del viento. En ocasiones, la baja velocidad de viento permitió que la columna ascendiera cuasi verticalmente. La altura máxima de columna alcanzada en la semana fue de 1100 m. Algunas de estas emisiones estuvieron asociadas al registro de eventos sísmicos, particularmente, episodios de tremor espasmódico. En la figura 15 se muestran los registros fotográficos de dos de las emisiones ocurridas los días 10 y 12 de abril. Emisión del 10 de abril a las 2:56 p.m., columna de Emisión del 12 de abril a las 6:08 a.m., columna de 600 metros sobre la cima m sobre la cima. Figura 15. Fotografías de emisiones volcánicas representativas del periodo evaluado, como fueron registradas desde la sede del OVSP. Los días 7 y 13 de abril, las condiciones climáticas permitieron llevar a cabo, con el apoyo de la Fuerza Aérea Colombiana - FAC, sobrevuelos de reconocimiento a Galeras y Azufral. La FAC puso a disposición del un helicóptero HUEY II, equipado con una cámara Flir de alta resolución, que cuenta tanto con modo térmico como normal. En Galeras se observaron cambios morfológicos ocasionados por las erupciones explosivas de febrero y marzo de 2009 y que expulsaron gran parte del material dómico observado a finales del Durante el sobrevuelo realizado el 7 de abril se observó incandescencia en un sector del interior del cráter principal (Figura 16), y que para el caso de magmas andesítico como el de Galeras, implicaría valores de temperatura superiores a 500 C. Comparando la zona de incandescencia observada en este sobrevuelo respecto a las zonas de incandescencia detectadas en los sobrevuelos del octubre 30 de 2008 (Figura 17) y diciembre 11 de 2008 (Figura 18) es posible distinguir que son zonas comunes en las tres imágenes, la diferencia fundamental es que en octubre y diciembre de 2008, estaba la evidencia clara de presencia de un domo en superficie y en la imagen reciente, la mayor parte del domo emplazado fue destruido por las erupciones recientes. También se observó salida de gases provenientes de campos fumarólicos en la periferia del cráter principal.

15 Figura 16. Imagen capturada en sobrevuelo del día 7 de abril de A la derecha una ampliación de la zona que muestra incandescencia. Figura 17. Imagen capturada en sobrevuelo del día 30 de octubre de A la derecha una ampliación de la zona que muestra incandescencia.

16 Figura 18. Imagen capturada en sobrevuelo del día 11 de diciembre de A la derecha una ampliación de la zona que muestra incandescencia. Las figuras 19 y 20 muestran un detalle del cráter formado en el interior del cráter principal a raíz de las erupciones de este año. Este rasgo morfológico, su gran simetría y la forma cónica pueden ser vistos como evidencias, de que este cráter fue protagonista de alguno o varios de los eventos eruptivos recientes, a tal punto que pudo ser la válvula de descompresión del sistema, cuando éste llegó a niveles críticos de sobrepresión. También es posible pensar que la explosión se gestó a niveles superficiales lo que concuerda con el modelo eruptivo de Galeras en el que la sobrepresión se acumula justamente por debajo del domo de lava. Figura 19. Imagen tomada en sobrevuelo del día 13 de abril de 2009 cerca de la 8:30 a.m. Se observa un cráter de aproximadamente 50 m de diámetro producto de los eventos eruptivos de febrero y marzo de A la derecha una ampliación del cráter en cuestión.

17 Figura 20. Fotografías tomadas desde el SE del cono activo durante el sobrevuelo volcán Galeras, 8:30 a.m. Detalle del cráter de aproximadamente 50 m de diámetro ubicado en el fondo del cráter principal. Este sobrevuelo se realizó con el apoyo de la Fuerza Aérea Colombiana (FAC), en un helicóptero Huey II, equipado con una cámara FLIR de alta resolución. Las figuras 21 y 22 muestran imágenes obtenidas durante el sobrevuelo del 13 de abril de 2009, se aprecia abundante cantidad de gases volcánicos con coloración blanquecina, asociada con la emisión de vapor de agua principalmente. Los gases provienen del cráter principal y de varias zonas de la periferia de este.

18 Figura 21. Foto del cono activo tomada DESDE EL NW durante el sobrevuelo del día 13 de abril de Se observa actividad fumarólica proveniente del cráter principal y campos fumarólicos aledaños. Figura 22. Foto del cono activo tomada DESDE EL SW durante el sobrevuelo del día 13 de abril de Adicionalmente, durante los sobrevuelos del 7 y el 13 de abril, fue posible capturar imágenes térmicas del cono activo haciendo uso de la termocámara FLIR ThermaCAM PM595PAL (Convenio - BGR de Alemania). En el sobrevuelo del 13 de abril la termoámara fue configurada en su rango bajo de detección (hasta 230 C), algunas zonas en el interior del cráter principal registraron temperaturas por encima de 170 C (Figuras 23 y 24).

19 Figura 23. Imagen térmica del volcán Galeras tomada con la termocámara FLIR ThermaCAM PM595PAL (Convenio - BGR de Alemania), sobrevolando sobre el cono activo a una altitud de pies sobre el nivel del mar (unos 220 metros sobre la cima del volcán). De acuerdo con la escala cromática de la derecha, las temperaturas más altas (observadas en zonas al interior del cráter principal) corresponden al color rojo, que indica temperaturas mayores a 170 C. Se destacan otras zonas con anomalías térmicas como Marte Este (97 C), El Paisita (89 C) y Las Deformes (44 C).

20 Figura 24. Imagen térmica del cono activo, tomada el 13 de abril con la termocámara FLIR, sobrevolando el sector sureste del cono activo, a una altitud de pies sobre el nivel del mar (unos 500 metros sobre la cima del volcán). Las zonas con temperaturas mayores que 80 C se muestran en color gris.

21 CONCLUSIONES * La actividad volcánica, durante la semana evaluada, continuó dominada por procesos que involucran transporte de material fluido en el interior y hacia el exterior del sistema volcánico. Lo anterior se hace evidente por la sismicidad registrada asociada a este tipo de procesos y la observación de emisiones de gases en superficie, algunas de éstas, con el contenido de material particulado tamaño ceniza. * Los valores de SO 2 que se registraron en las estaciones ScanDOAS en su mayoría fueron bajos. No se descarta que las cantidades de SO 2 emitido a la atmósfera sean mayores a las registradas, teniendo en cuenta que probablemente la dirección de los vientos no favoreció las lecturas realizadas por estos instrumentos y que el sistema se encuentra parcialmente abierto. * La presencia de material magmático incandescente en un sector del cráter principal implica que el sistema aporta energía térmica por convección movilizando material magmático hacia la superficie. La cantidad de calor transmitido causa que la temperatura de este material sea mayor que 500 C, valor a partir del cual los magmas andesíticos producen incandescencia. * El predominio de la actividad sísmica de dinámica de fluidos, las emisiones de gas a la atmósfera y los procesos fluctuantes de contenidos de SO 2 (gas típicamente de origen magmático), permiten considerar que el sistema volcánico mantiene condiciones de un sistema parcialmente abierto, que le permite, hasta el momento, una liberación parcial de las presiones que se pueden estar generando en su interior. * La presencia de remanente importante del material del domo de lava observado a finales de 2008, así como la evolución en el comportamiento sísmico, amerita atención especial en la evolución del proceso. Galeras muestra evidencias que reflejan que se están gestando fases de realimentación de magma, que indican que el proceso volcánico va a continuar, posibilitando que se presenten fluctuaciones en los niveles de actividad. Por el análisis y las evaluaciones efectuadas durante la última semana, la actividad del volcán Galeras se mantuvo en: Nivel Amarillo (III), Cambios en el comportamiento de la actividad volcánica.