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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
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