Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 1 Resumen Mensual Actividad del Volcán Tungurahua- Mes de Noviembre del 2003 Observatorio Instituto Geofísico-EPN-Quito y OVT-Guadalupe Síntesis General de la Actividad Durante la primera semana del mes la actividad estuvo caracterizada por la presencia de tremor con algunos episodios caracterizados por ser armónicos en frecuencia. La segunda semana el tremor fue más intenso y se presentó en bandas con una alta periodicidad, lo que significa la acumulación y liberación de energía de manera intermitente que podría estar relacionado con un sistema hidrotermal bastante excitado. Este tremor estuvo directamente relacionado con la salida de ceniza cayendo en las poblaciones de Runtún, Baños, Pelileo, Patate, Guadalupe, Cusúa, Cotaló, Pillate e incluso Mocha. Al parecer este incremento en la actividad pudo haberse debido a alta actividad volcanotectónica en la segunda semana del mes. Igualmente durante esta semana, el día 14, se presentó un enjambre de eventos de largo periodo (algunos eventos tenían 2 Hz en frecuencia dominante). Una característica muy especial se presentó el día 15, cuando las bandas de tremor y/o LP se presentaron rítmicamente cada 8 minutos y la aparición de estos estuvo correlacionado con la actividad estromboliana observada (ver foto). Fue notable que al final de la semana las bandas de tremor se hicieron más intermitentes y de menor duración, por lo cual el aspecto de “bandas” de tremor fue despareciendo, e igualmente las caídas de ceniza en los alrededores del volcán también disminuyeron. En la tercera semana la actividad disminuyó, las explosiones fueron pequeñas y al parecer más superficiales (la diferencia entre la onda sísmica y acústica fue de 10 segundos en la estación de Patacocha), las emisiones poco frecuentes, pero aún se pudo observar una fuentes de lava. Aparentemente el volcán estuvo en un proceso de acumulación de gases hasta que en el fin de la semana, nuevamente el conducto se destapó con unas explosiones grandes (una de ellas con un DR=16) y continuó así, en niveles altos de energía, hasta fines de noviembre. Durante Noviembre hubo la ocurrencia de eventos volcano-tectónicos a razón de 1 por día. La mayoría de estos eventos fueron profundos e indicaron el ascenso de pequeños volúmenes de magma. Ya hacia la segunda semana del mes después de la más alta ocurrencia de eventos volcano-tectónicos que hubo en el mes (entre el 9 y 14 de Noviembre), el día 14 se presentó un enjambre-LP (pero esta vez con frecuencias más bajas alrededor de 2 Hz). Es importante indicar que aparentemente podrían haber cambiado condiciones en el proceso eruptivo del Tungurahua, ya que normalmente el enjambre-LP como tal presentaba eventos con frecuencias dominantes mucho mayores. Sin embargo vale la pena indicar que aún subsisten eventos LP con frecuencias alrededor de 3.8, 4 y 6 Hz. Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 2 Sismicidad: Tabla 1. Resumen de las estadísticas de actividad sísmica registrada durante los últimos tres meses. HB EXP (Explosio (Híbridos) nes) 13 0 2 0 22 0 26 462 0 81 0 SISMICI DAD TOTAL 173 47 254 417 462 1230 LP (Largo período) 173 45 245 410 460 1210 VT (Volcanotectónico) 0 2 9 7 2 20 Emisión Total de Oct 03 1532 1524 8 426 455 0 Total de Sep 03 Promedio diario Noviembre de 2003 Promedio diario Octubre de 2003 368 366 4 356 158 0 41 40 1 10 3 0 49 49 0 14 15 0 Promedio diario Septiembre de 2003 12.3 12.3 0 12 5.3 0 Fecha/ Semana 27 Oct - 2 Nov 3 - 9 Nov 10 -16 Nov 17 - 23 Nov 24 Nov - 1 Dic Total de Nov 03 45 40 80 86 82 298 En Septiembre el promedio de eventos LP fue de 12 eventos/día, en Octubre de 49 eventos/día y en el mes presente el promedio fue de 41 eventos/día. Durante el presente mes, se registraron 1230 eventos de largo periodo, lo que es aproximadamente igual a lo registrado en el mes anterior (1532 eventos) y casi 4 veces más que lo registrado en el mes de Septiembre (368 eventos) (Figs. 1ª/b). Algunos de esos eventos LP se presentaron en enjambre el día 14. En cuanto al número de eventos VT se nota que este se incrementó en el presente mes (Fig. 2) y la mayoría son de carácter profundo. El número de eventos híbridos (HB) continúa considerablemente bajo desde Septiembre del año pasado (Fig. 3). En cuanto al número de eventos explosivos, durante el presente mes, se dio un importante número (Fig. 4). Fue interesante observar que un pico en la actividad volcano-tectónica se observó justo antes de la ocurrencia de actividad explosiva (Fig. 5 a), pero con mucho menor energía y número que lo ocurrido en el mes de Octubre (Fig. 5b). Durante el presente mes se observó un pico en el número de emisiones llegando a su máximo número en la segunda semana del mes (Fig. 6). Además se observó un considerable incremento en la liberación de energía principalmente aportada por este tipo de señal (Figs. 7ª/b, 8ª/b y 9) y. Cuantitativamente, la energía máxima liberada por las emisiones fue menor a lo observado en el mes de Octubre. Ene-99 Feb-99 Mar-99 Abr-99 May-99 Jun-99 Jul-99 Ago-99 Sep-99 Oct-99 Nov-99 Dic-99 Ene-00 Feb-00 Mar-00 Abr-00 May-00 Jun-00 Jul-00 Ago-00 Sep-00 Oct-00 Nov-00 Dic-00 Ene-01 Feb-01 Mar-01 Abr-01 May-01 Jun-01 Jul-01 Ago-01 Sep-01 Oct-01 Nov-01 Dic-01 Ene-02 Feb-02 Mar-02 Abr-02 May-02 Jun-02 Jul-02 Ago-02 Sep-02 Oct-02 Nov-02 Dic-02 Ene-03 Feb-03 Mar-03 Abr-03 May-03 Jun-03 Jul-03 Ago-03 Sep-03 Oct-03 Nov-03 Número de eventos VT HB LP Nov-03 LP Oct-03 VT Sep-03 Ago-03 Jul-03 Jun-03 May-03 Abr-03 Mar-03 Feb-03 Ene-03 Número de eventos Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 3 Sismicidad mensual del volcán Tungurahua (Desde Enero de 2003) 2000 EXP 1500 1000 500 0 Fecha Sismicidad mensual del volcán Tungurahua (Desde Enero de 1999 a fines de Noviembre de 2003) 4500 4000 HB EXP 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Fecha Figura. 1ª/b. Número de sismos mensuales registrados en el Volcán Tungurahua desde Enero de 2003 y Enero de 1999, respectivamente. Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 4 Núm ero de sism os Volcano-tectónicos por sem ana - Volcán Tungurahua 14 16 14 12 7 2 0 1 0 1 0 0 0 1 2 3 4 2 1 2 1 1 1 1 1 2 2 0 0 0 0 0 0 1 1 2 1 2 3 4 5 7 4 4 4 4 5 5 6 5 7 8 7 7 8 9 10 Figura 2. Número de sismos volcano-tectónicos, semanalmente registrados en el Volcán Tungurahua desde Enero de 2003. Núm e ro de sism os de la rgo pe ríodo por se m a na - V olcá n Tungura hua 676 800 700 0 470 410 142 245 45 230 173 385 443 332 222 } 98 54 68 14 7 11 12 116 27 120 92 55 99 142 41 8 0 100 7 8 10 5 13 105 200 59 300 273 240 400 35 8 8 12 8 7 12 3 45 419 384 500 493 600 Figura 3. Número de sismos largo periodo semanalmente registrados en el Volcán Tungurahua desde Enero de 2003. Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 5 Núm ero de explosiones por sem ana - Volcán Tungurahua 440 500 450 400 350 260 300 250 100 50 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 11 20 2 3 1 4 9 0 2 0 0 0 0 18 40 16 21 0 0 0 0 0 0 0 25 41 5 61 22 70 47 150 8 13 2 22 44 151 200 01-D ic-03 01-Nov-03 160 1 140 120 2 100 3 80 4 60 40 5 20 6 N úmero de sismos LP-diario 180 0 N úmero de sismos VT-diario 01-O ct-03 01-Sep-03 01-Ago-03 01-Jul-03 01-Jun-03 01-May-03 01-Abr-03 01-Mar-03 01-Feb-03 01-Ene-03 Figura 4. Número de explosiones semanalmente registradas en el Volcán Tungurahua desde Enero de 2003. 0 vt Lp Figura 5a. Ocurrencia diaria de eventos volcano-tectónicos y explosivos Volcán Tungurahua desde Enero 2003 0 40 1 1 0 0 3 1 80 47 65 80 86 86 111 120 67 100 96 141 160 160 78 77 76 82 180 45 40 62 57 63 69 58 64 48 59 60 37 46 48 01-Ene-03 08-Ene-03 15-Ene-03 22-Ene-03 29-Ene-03 05-Feb-03 12-Feb-03 19-Feb-03 26-Feb-03 05-Mar-03 12-Mar-03 19-Mar-03 26-Mar-03 02-Abr-03 09-Abr-03 16-Abr-03 23-Abr-03 30-Abr-03 07-May-03 14-May-03 21-May-03 28-May-03 04-Jun-03 11-Jun-03 18-Jun-03 25-Jun-03 02-Jul-03 09-Jul-03 16-Jul-03 23-Jul-03 30-Jul-03 06-Ago-03 13-Ago-03 20-Ago-03 27-Ago-03 03-Sep-03 10-Sep-03 17-Sep-03 24-Sep-03 01-Oct-03 08-Oct-03 15-Oct-03 22-Oct-03 29-Oct-03 05-Nov-03 12-Nov-03 19-Nov-03 26-Nov-03 03-Dic-03 10-Dic-03 17-Dic-03 DR-SSAM 20 2 0 0 1 0 0 1 5 6 0 0 0 0 2 0 0 0 Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 6 Desplazamiento Reducido diario de las explosiones (Est. Patacocha) DR-SSAM 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Fecha Figura 5b. Desplazamiento reducido calculado para cada evento explosivo en el Volcán Tungurahua desde Enero 2003 Núm ero de em isiones por sem ana - Volcán Tungurahua 140 20 Figura 6. Número de señales de emisión, semanalmente registradas en el Volcán Tungurahua, desde Enero de 2003. Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 7 Energía acumulada (Ondas superficiales) del tremor Proceso eruptivo - Volcán Tungurahua 1999-2003 Septiembre, 2003 Agosto, 2003 Junio, 2003 Marzo, 2003 Septiembre, Agosto, 2001 Fecha Figura 7ª Energía acumulada por el tremor volcánico desde Septiembre de 1999 hasta el presente (este tremor se encuentra relacionado con eventos de emisión de vapor y ceniza). Observe los importantes “saltos” en los meses de Junio, Agosto y Octubre. 14-Nov-03 14-Sep-03 14-Jul-03 14-May-03 14-Mar-03 14-Ene-03 14-Nov-02 14-Sep-02 14-Jul-02 14-May-02 14-Mar-02 14-Ene-02 14-Nov-01 14-Sep-01 14-Jul-01 14-May-01 14-Mar-01 14-Ene-01 14-Nov-00 14-Sep-00 14-Jul-00 14-May-00 14-Mar-00 14-Ene-00 14-Nov-99 Septiembre, 1999 14-Sep-99 Energía Acumulada (Ondas de Superficie) 1.6E+17 1.52E+17 1.44E+17 1.36E+17 1.28E+17 1.2E+17 1.12E+17 1.04E+17 9.6E+16 8.8E+16 8E+16 7.2E+16 6.4E+16 5.6E+16 4.8E+16 4E+16 3.2E+16 2.4E+16 1.6E+16 8E+15 0 Noviembre 2003 Octubre 2003 Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 8 Energía Total Liberada - 2003 (incluye todo el tremor hidrotermal y el relacionado a emisiones) 3.40E+15 3.20E+15 3.00E+15 Energía Total (ergios) 2.80E+15 2.60E+15 2.40E+15 2.20E+15 2.00E+15 1.80E+15 1.60E+15 1.40E+15 26 1.20E+15 1.00E+15 8.00E+14 6.00E+14 4.00E+14 2.00E+14 01-Ene-03 08-Ene-03 15-Ene-03 22-Ene-03 29-Ene-03 05-Feb-03 12-Feb-03 19-Feb-03 26-Feb-03 05-Mar-03 12-Mar-03 19-Mar-03 26-Mar-03 02-Abr-03 09-Abr-03 16-Abr-03 23-Abr-03 30-Abr-03 07-May-03 14-May-03 21-May-03 28-May-03 04-Jun-03 11-Jun-03 18-Jun-03 25-Jun-03 02-Jul-03 09-Jul-03 16-Jul-03 23-Jul-03 30-Jul-03 06-Ago-03 13-Ago-03 20-Ago-03 27-Ago-03 03-Sep-03 10-Sep-03 17-Sep-03 24-Sep-03 01-Oct-03 08-Oct-03 15-Oct-03 22-Oct-03 29-Oct-03 05-Nov-03 12-Nov-03 19-Nov-03 26-Nov-03 03-Dic-03 10-Dic-03 17-Dic-03 0.00E+00 Figura 7b. Energía liberada por el tremor volcánico en el 2003 (este tremor se encuentra relacionado con eventos de emisión de vapor y ceniza). Observe la alta liberación de energía ocurrida durante los meses de Marzo y Junio, la baja tasa durante el mes de Julio y de nuevo el incremento desde el 20 de Agosto y durante todo el mes de Noviembre. Figura 8a. Energía sísmica liberada por el volcán en unidades RSAM. Observe el incremento en los niveles de energía desde el 20 de Septiembre. Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 9 Energía Sísm ica liberada por los eventos sísm icos aislados (Ondas Superficiales) Vs tiem po 5.0E+17 4.5E+17 Energía (ergios) 4.0E+17 3.5E+17 3.0E+17 2.5E+17 2.0E+17 1.5E+17 1.0E+17 5.0E+16 17-Dic-03 03-Dic-03 19-Nov-03 05-Nov-03 22-Oct-03 08-Oct-03 24-Sep-03 10-Sep-03 27-Ago-03 30-Jul-03 13-Ago-03 16-Jul-03 02-Jul-03 18-Jun-03 04-Jun-03 21-May-03 23-Abr-03 07-May-03 09-Abr-03 26-Mar-03 26-Feb-03 12-Mar-03 12-Feb-03 29-Ene-03 15-Ene-03 01-Ene-03 0.0E+00 Fecha (día) Figura 8b. Energía calculada para eventos sísmicos aislados (mediante la ecuación de Lee et al., 1972). Observe el pico de energía importante ocurrido el 22 de Agosto (dado por eventos de largo periodo) y posteriormente por la ocurrencia de eventos mezclados en el tremor de fondo a lo largo de unas 5 semanas. Resumen de la actividad del Tungurahua (desde el mes de Febrero a Noviembre del 2003 ) 200 enjambres LP (de 4.146H ) VT 6 180 VT VT profundos (uno profundos de ellos sentido en y VT superficiales Número de sismos LP 160 140 enjambres enjambr LP (de 4.126/Oct es LP 5 enjambres Sismo de LP (de 4.1- 13/Sept Pisayambo Sismo de 4 Pisayambo M=4.7 20/Agos VT Sismo de 3 enjambres VT Pisayambo LP (de 4.1- VT profundos VT enjambres LP (de 4.1- 120 enjambre (LP de 3 8 4 6 Hz) 100 Tremor armónico+ Actividad estromboli 80 60 40 Tremor VTarmónico+ profund Actividad estromboli ana+explos iones 20 VT Tremor armónic o+Actividad estromb oliana+e i Tremor 2 armónico+ Actividad 1 estromboli ana+explo Trem or armó nico+ Actividad Fecha Figura 9. Esquema que resume la actividad en el presente año. 20-Dic-03 6-Dic-03 22-Nov-03 8-Nov-03 25-Oct-03 11-Oct-03 27-Sep-03 13-Sep-03 30-Ago-03 16-Ago-03 2-Ago-03 5-Jul-03 19-Jul-03 21-Jun-03 7-Jun-03 24-May-03 10-May-03 26-Abr-03 12-Abr-03 29-Mar-03 15-Mar-03 1-Mar-03 15-Feb-03 0 1-Feb-03 0 Número de sismos VT VT LP VT Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 10 Localizaciones de los eventos sísmicos En la Figura 10, se presentan las localizaciones de los eventos sísmicos para el mes de Noviembre de 2003. La mayor parte de los eventos que se localizaron correspondieron con explosiones y sismos de largo periodo que parecen compartir la misma localización, es decir, estos se localizan bajo el cráter a una profundidad entre 2 y 3 km aproximadamente. Por otra parte, los eventos volcano-tectónicos se localizaron al N, NE, NO, E y SSO del cráter. La mayoría de VT’s se localizaron entre 6 y 11 km de profundidad y hubo 1 evento que se localizó a 18 km. SISMICIDAD EN EL VOLCAN TUNGURAHUA DEL MES DE NOVIEMBRE PROFUNDIDAD 3.0 vt lp hib exp trem LONGITUD -1.38 1.0 -1.0 -3.0 -5.0 -7.0 -9.0 -11.0 -13.0 -15.0 -1.43 -1.52 -1.50 -1.48 -1.46 -1.44 -1.42 -1.40 -1.38 PROFUNDIDAD LATITUD 3.0 -1.48 1.0 -1.0 -3.0 -5.0 -7.0 -9.0 -11.0 -1.53 -78.53 -78.48 -78.43 -78.38 -13.0 -15.0 -78.52 -78.47 -78.42 Figura 10. Localizaciones de los eventos sísmicos en Noviembre de 2003 Deformación En la Figura 11 se muestra el registro de la estación inclinométrica de JUIV. Se presenta una deriva durante los meses de Septiembre y Octubre por todas las perturbaciones de las explosiones y el tremor. Posteriormente en Noviembre retorno aproximadamente a un estado de deriva continua a una tendencia negativa (inflación) Sin muestra de cambios que significa una inyección de un volumen importante de magma. Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 11 Figura 11. Registro inclinométrico de la estación JUIV del Volcán Tungurahua desde el 01 de Septiembre hasta el 22 de Diciembre del 2003. Geoquímica Durante el mes se realizaron las medidas de los parámetros físicos de los dos manantiales. Los valores no han mostrado mayores cambios (Fig. 12). El Salado Palitagua La Virgen 03-09-03 03-02-26 03-09-03 03-02-26 02-12-10 02-07-16 02-02-20 01-11-22 01-04-19 La Virgen 02-10-12 02-04-27 La Virgen 02-01-05 01-10-04 01-08-14 01-06-13 00-10-26 00-06-04 00-02-10 Palitagua 01-08-14 Palitagua 01-06-13 00-10-26 00-06-04 00-02-18 99-11-10 99-09-15 99-08-18 98-08-10 98-03-17 97-09-23 97-01-07 96-04-17 95-10-19 95-03-27 94-08-29 94-02-24 Conductividad (mS) El Salado 99-11-10 El Salado 99-09-15 99-08-18 98-08-10 98-03-17 97-09-23 97-01-07 96-04-17 95-10-19 95-03-27 94-08-29 94-02-24 pH 03-11-03 03-06-01 02-12-13 02-07-31 02-04-27 02-01-05 01-09-11 01-10-04 01-08-14 01-06-13 00-10-26 00-06-03 00-02-18 99-11-10 99-09-15 99-08-18 98-08-10 98-03-17 97-09-23 97-01-07 96-04-17 95-10-19 95-03-27 94-08-29 94-02-24 Temperatura (C°) Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 12 Temperaturas de Las Fuentes Termales Volcán Tungurahua 80 70 60 50 40 30 20 Santana 20 Conductividad- Volcán Tungurahua 15 10 5 0 Santana pH - Volcán Tungurahua 9.5 10 8.5 9 7.5 8 6.5 7 5.5 6 5 Santana Figura 12. Registro de los valores de las medidas de los parámetros físicos de las aguas termales, El Salado y La Virgen. Escuela Politécnica Nacional Departamento de Geofísica` 13 Observaciones Visuales y Auditivas: Durante la primera semana se produjeron leves caídas de ceniza y pocas explosiones. Con una tendencia de incrementarse, durante la segunda y tercera semanas se presentaron más lluvias de ceniza al occidente del volcán y posteriormente fuentes de lava en el cráter acompañadas por bramidos. Eventualmente se constató una cierta ritmicidad, con cerca de una hora de actividad y dos horas de reposo. En la última semana del mes las explosiones fueron más frecuentes y de mayor magnitud. En resumen, el volcán mostró un estado de bastante agitación todo el mes, pero particularmente en las últimas dos semanas. Conclusiones: Durante el mes de noviembre se produjeron 20 sismos VT, la mayoría a profundidades de entre 7 a 18 km por debajo del nivel del cráter del volcán. Aparentemente estos eventos abrieron paso para que una mayor cantidad de fluidos pudieran subir por el conducto hacía la superficie. Así se dio lugar al importante número de sismos LP y explosiones que ocurrieron en las últimas dos semanas del mes. Finalmente, durante el mes de noviembre el volcán manifestó una perturbación sísmica muy marcada, especialmente en las últimas dos semanas. Dada la persistencia de los sismos VT durante las semanas finales de Noviembre, es factible esperar un nivel de actividad similar para el mes de Diciembre. CIMP/PM Estos informes están realizados utilizando datos y observaciones de la BaseQuito y la Base-Guadalupe-OVT. La vigilancia tanto en Quito como Guadalupe se realiza en turnos y está a cargo de científicos del Instituto Geofísico además de científicos colaboradores del IRD (Cooperación Francesa), como parte del convenio IG/EPN-IRD. 19 Diciembre, 2003, Quito