Análisis de posibles fuentes generadoras de eventos sísmicos tipo “tornillo” en el volcán Puracé, Colombia

Autores/as

  • Rosa Alpala Servicio Geológico Colombiano
  • John Makario Londoño Servicio Geológico Colombiano
  • Roberto Torres Servicio Geológico Colombiano
  • Óscar Cadena Servicio Geológico Colombiano

DOI:

https://doi.org/10.32685/0120-1425/boletingeo.44.2018.34

Palabras clave:

Q resonador, frecuencias complejas, tornillo, volcán Puracé, método Sompi

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Cómo citar

Alpala, R., Londoño, J. M., Torres, R., & Cadena, Óscar. (2018). Análisis de posibles fuentes generadoras de eventos sísmicos tipo “tornillo” en el volcán Puracé, Colombia. Boletín Geológico, (44), 57–73. https://doi.org/10.32685/0120-1425/boletingeo.44.2018.34

Número

Sección

Artículos

Publicado

20-04-2018

Resumen

En el volcán Puracé se realizó un estudio de eventos sísmicos tipo tornillo durante el periodo comprendido entre 2000 y 2012. Con el fin de caracterizar la fuente de generación y la naturaleza de los fluidos que interactúan en las grietas internas del volcán Puracé, el factor Q del resonador y las frecuencias dominantes fueron calculados utilizando el método Sompi. Encontramos que los valores del parámetro Q del resonador variaron entre 100 y 400 en promedio, y que en algunos periodos (2010) el Q del resonador alcanzó valores de hasta 1200. Las frecuencias complejas presentaron diferentes rangos (1,5-13 Hz), predominando en promedio los 6 Hz. Fue posible observar variaciones temporales tanto en el parámetro Q del resonador como en frecuencias dominantes, que pudieron estar asociadas a cambios en el contenido del fluido, desde más gaseoso hasta una mezcla de gas y material particulado (azufre mineralizado), y a cambios en los tamaños de las grietas, de 30 a 50 m, que se estima están ubicadas a una profundidad de entre 300 y 900 m del fondo del cráter. Proponemos un modelo conceptual en el cual el fluido que genera los eventos tornillo está asociado a la actividad magmática del volcán Puracé, que libera pulsos de gas que interactúan con el sistema hidrotermal y con capas superficiales de zonas mineralizadas con azufre nativo, que a su vez se mezcla con el gas proveniente del magma, lo cual causa la aparición de sismos tipo tornillo y las variaciones temporales que se presentan en los valores del parámetro Q del resonador y el contenido de las frecuencias dominantes.

Referencias bibliográficas

Aki, K., Fehler, M. y Das, S. (1977). Source mechanism of volcanic tremor: fluid-driven crack models and their application to the 1963 Kilauea eruption. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 2(3), 259-287. Doi: 10.1016/0377-0273(77)90003-8.

Aki, K., Chouet, B., Fehler, M., Zandt, G., Koyanagi, R. y Colp, J. (1978). Seismic properties of a shallow magma reservoir in Kilauea Iki by active and passive experiments. Journal of Geophysical Research, 83(B5), 2273-2282. Doi: 10.1029/JB083iB05p02273.

Aki, K. y Koyanagi, R. (1981). Deep volcanic tremor and magma ascent mechanism under Kilauea, Hawaii. Journal of Geophysical Research, 86(B8), 7095-7109. Doi: 10.1029/JB086iB08p07095.

Cardona, C. (1998). Caracterización de fuentes sísmicas en el volcán Puracé (tesis de pregrado). Universidad de Caldas, Manizales, Colombia.

Chouet, B. (1988). Resonance of a fluid-driven crack: radiation properties and implications for the source of long-period events and harmonic tremor. Journal of Geophysical Research, 93(B5), 4375-4400. Doi: 10.1029/JB093iB05p04375.

Chouet, B. (1992). A seismic model for the source of long-period events and harmonic tremor. In P. Gasparini, R. Scarpa, y K. Aki (Eds.), Volcanic Seismology. Berlin: Springer-Verlag.

Espinosa, A. (2011). Enciclopedia de desastres naturales históricos de Colombia: erupciones históricas de los volcanes colombianos, 1550-2000. Bogotá: Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales y Universidad del Quindío.

Gómez, D. y Torres, R. (1997). Unusual low-frequency volcanic seismic events with slowly decaying coda waves observed at Galeras and other volcanoes. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 77(1-4), 173 -193. Doi: 10.1016/S0377-0273(96)00093-5.

Gómez, D., Torres, R., Seidl, D., Hellweg, M. y Rademacher, H. (1999). Tornillo seismic events at Galeras volcano, Colombia: A summary and new information from broadband three-component measurements. Annali di Geofisica, 42(3), 365-378.

Lee, W. y Lahr, J. (1985). HYPO71PC: A computer program for determining hypocenter, magnitude and first motion patter of local earthquakes. Report. U. S. Geological Survey.

Kamazawa, M., Imanishi, Y., Fukao, Y., Furamoto, M. y Yamamoto, A. (1990). A theory of spectral analysis based on the characteristic property of a linear dynamic system. Geophysical Journal International, 101(3), 613- 630. Doi: 10.1111/j.1365-246X.1990.tb05574.x.

Konstantinou, K. (2015). Tornillos modeled as self-oscillations of fluid filling a cavity: application to the 1992- 1993 activity at Galeras volcano, Colombia. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 238, 23-33. Doi: 10.1016/j.pepi.2014.10.014.

Kumagai, H. y Chouet, B. (1999). The complex frequencies of long-period events seismic events as probes of fluid composition beneath volcanoes. Geophysical Journal International, 138(2), F7-F12. Doi: 10.1046/j.1365-246X.1999.00911.x.

Kumagai, H. y Chouet, B. (2000). Acoustic properties of a crack containing magmatic or hydrothermal fluids. Journal of Geophysical Research, 105(B11), 25493- 25512. Doi: 10.1029/2000JB900273.

Kumagai, H. y Chouet, B. (2001). The dependence of acoustic properties of a crack on the resonance mode and geometry. Geophysical Research Letters, 28(17), 3325-3328. Doi: 10.1029/2001GL013025.

Kumagai, H., Chouet, B. y Nakano, M. (2002). Temporal evolution of a hydrothermal system in Kusatsu-Shirane volcano, Japan, inferred from the complex frequencies of long-period events. Journal of Geophysical Research, 107(B10), ESE9-1-ESE9-10. Doi: 10.1029/2001JB000653.

Megyesi, I. (1962). Estudios sobre los depósitos de azufre en la mina El Vinagre, Puracé. Informe. Bogotá: Servicio Geológico Nacional.

Milluzzo, V., Cannata, A., Alparone, S., Gambino, S., Hellweg, M. y Montalto, P. (2010). Tornillos at volcano: Clues to the dynamics of the hydrothermal system. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 198(3-4), 377-393. Doi: 10.1016/j.jvolgeores.2010.09.022.

Molina, I., Kumagai, H., García Aristizábal, A., Nakano, M. y Mothes, P. (2008). Source process of very long-period events accompanying long-period signals at Cotopaxi volcano, Ecuador. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 176(1), 119-133. Doi: 10.1016/j.jvolgeores.2007.07.019.

Monsalve, M. y Pulgarín, B. (1992). Mapa geológico preliminar de los productos proximales de la cadena volcánica de los Coconucos. Informe interno. Bogotá: Ingeominas.

Monsalve, M. y Pulgarín, B. (1993). Mapa preliminar de amenaza volcánica potencial del volcán Puracé. Revista Ingeominas, 1(2), 3-27.

Monsalve, M., Pulgarín, B., Narváez, B., Aguirre, P. y Laverde, C. (2012). Geología y estratigrafía del volcán Puracé actual, Colombia. Informe interno. Bogotá: Servicio Geológico Colombiano.

Nakano, M. y Kumagai H. (2005). Response of a hydrothermal system to magmatic heat inferred from temporal variations in the complex frequencies of long-period events at Kusatsu-Shirane Volcano, Japan. Journal of Volcanology and Geothermal Research, 147(3-4), 233-244. Doi: 10.1016/j.jvolgeores.2005.04.003.

Seidl, D., Hellweg, M., Rademacher, H., Gómez, D. y Torres, R. (1999). The anatomy of a tornillo: puzzles from three-component measurements at Galeras volcano (Colombia). Annali di Geofisica, 42(3), 355-364. Doi: 10.4401/ag-3724.

Sturchio, N., Williams, S. y Sano, Y. (1993). The hydrothermal system of volcán Puracé, Colombia. Bulletin of Volcanology, 55(4), 289-296. Doi: 10.1007/BF00624356.

Torres, R., Gómez, D. y Gómez, M. (1996). Unusual seismic signals associated with the activity at Galeras volcano, Colombia, from July 1992 to September 1994. Annali di Geofisica, 39(2), 299-310. Doi: 10.4401/ag3975.

Torres, R., Gómez, D., Ortega, A. y Dieter, S. (2002). Señales sísmicas tipo tornillo en Galeras y otros vocanes activos, Colombia. Bogotá: Universidad Nacional de Colombia, Observatorio Sismológico de Quindío e Ingeominas.

Yamamoto, A., Kumazawa, M., Fukao, Y., Furumoto, M. y Mizutani, H. (1986). Spectral analysis by the Sompi method (en japonés). Nagoya University News, 17, 293-320.

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