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MONITOREO GEOQUÍMICO DE

FUMAROLAS Y FUENTES TERMALES DE

LOS VOLCANES ACTIVOS EN EL SUR PERÚ

Lic. Pablo Masías Álvarez

Vulcanología – DGARG

INGEMMET

pmasias@ingemmet.gob.pe

Arequipa, 23 noviembre 2011

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

INTRODUCCIÓN

Origen del Magma

El Magma es un fluido de

composición química no definida,

puede contener hasta un 10 % de

gases disueltos.

Annen et. al., 2006

Origen del Magma

Principales partes (volcanes)

(modificado de

Hochstein et al., 2000)

LOS VOLCANES DEL PERÚ

Volcanes en el Perú

Fumarolas

Sabancaya Misti Ubinas

Huaynaputina Tutupaca Ticsani

¿Por qué monitorear los volcanes en el

Perú?

• Existen 3 millones de personas

susceptibles a ser afectados por una

posible erupción volcánica

• Existe infraestructura en riesgo (eléctrica,

saneamiento, civil)

• Para ejecutar un SAT

• Para trabajar en la gestión del riesgo

Mapa de peligros

del volcán Misti

Imágenes Volcán Puyehue

2011

?

Cenizas Volcán Puyehue

¿Dónde se desplazarían las

cenizas en una erupción en el

Perú?

Imagen Goes de las cenizas volcán Ubinas (junio 2009)

EL MONITOREO VOLCÁNICO

MONITOREO DE LAS FUMAROLAS

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)

Monitoreo de las fumarolas

El tamaño de las fumarolas varia con la actividad volcánica

Evolución de las fumarolas en el volcán Ubinas 2006

Monitoreo de las fumarolas

Técnicas de monitoreo de fumarolas:

• Muestreo directo (Botellas vacío, Condensados)

• Mediciones remotas (M. Espectrométricos,

Imágenes OMI)

Muestreo directo de Gases

Gases Reactivos

H2O (g)

CO2

H2S y/o SO2

Monitoreo de las fumarolas

Muestreo directo de Gases

Monitoreo de las fumarolas

Misti

Ticsani

Huaynaputina

Condensados volcánicos en fumarolas

MST-V1

MST-V1

Cráter Misti

Muestreo directo de Gases

Monitoreo de las fumarolas

Cráter Misti, octubre 11

150m

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.

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

Cráter Ubinas, marzo 11

Se requiere un descenso técnico

Hay derrumbes

Hay pequeñas explosiones c/5 a 15 minutos

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

MONITOREO DE LA TEMPERATURA

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.

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

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

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

Medición de la temperatura en Laderas

(suelo y ambiente) V. Chachani

V. Ubinas

Registradores de datos de temperatura

Medición continua de la temperatura en el Misti

Medición continua de la temperatura en el Misti

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)

MONITOREO DE LAS FUENTES

TERMALES

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

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

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

Monitoreo de Fuentes termales

Volcán Ticsani

PU1 (río Purina)

SEC (Secolaque)

Monitoreo de Fuentes termales

Volcán Coropuna

CR5 (Bellavista) CR4 (Acopalpa)

Monitoreo de Fuentes termales

Volcán Yucamani

CALIENTES

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)

MONITOREO DE GASES DIFUSOS

(CO2)

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

Muestreo de Gases

en Laderas (suelo)

CO2

Equipo: Espectrofotómetro IR

Misti

Ubinas Equipo

ESTACIONES GEOQUIMICAS DE

INGEMMET EN LOS VOLCANES

ACTIVOS DEL PERÚ

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 -

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

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

Huaynaputina 3 1 1

Coropuna 6 1 1 7

Chachani 2 1 4

En cooperación UCM

PRODUCTOS

REPORTES DE

MONITOREO

VOLCÁNICO

INFORMES

TECNICOS

PÁGINA WEB

http://www.ingemmet.gob.pe/web/form/plantilla01_geologia.aspx?opcion=314

http://www.ingemmet.gob.pe http://riesgovolcanicoperu.com/

CONCLUSIONES

• El INGEMMET viene realizando el monitoreo

Geoquímico de 8 volcanes en el sur del Perú.

• Un correcto monitoreo permite conocer y

comprender la dinámica interna y externa del

volcánica.

• El monitoreo Geoquímico junto a los otros

métodos, es una herramienta para la prevención

de desastres.

• Monitoreo permite dar información confiable y

oportuna a las autoridades para la toma de

decisiones.

Gracias

Cumbre del Misti, 2011