Influencia de la densidad seca y el contenido de agua de compactación en las curvas exploratorias de un suelo residual derivado de ceniza volcánica

Introducción: Una curva exploratoria de humedecimiento o secado relaciona los resultados de mediciones sucesivas del contenido de agua y la succión de un suelo originalmente en equilibrio que parte de una condición inicial de saturación parcial y sigue un proceso de humedecimiento o secado.Objetivo: Estudiar la influencia de la densidad seca y el contenido de agua de compactación en la curva exploratoria de un suelo residual derivado de ceniza volcánica, el cual se sometió a un proceso de secado expuesto al ambiente.Metodología: El trabajo experimental inició con la determinación de la curva de compactación del material estudiado. Con base en ello, se seleccionaron seis puntos dentro de la curva que permitieron estudiar la relación existente entre la densidad seca y el contenido de agua de compactación con la succión a través de la compactación estática de muestras del suelo estudiado, usando para tal fin curvas exploratorias de secado a través de la técnica del papel de filtro.Resultados: La densidad seca inicial del material no influye en las trayectorias que describen las curvas exploratorias para valores similares de succión. El contenido de agua de compactación influye en la capacidad de almacenamiento del suelo estudiado, encontrándose que, para un mismo valor de densidad, muestras compactadas del lado húmedo del contenido de agua óptimo presentan mayores valores de succión que muestras compactadas del lado seco.Conclusiones: La capacidad de almacenamiento de agua del suelo estudiado es independiente de la densidad seca inicial del material. La capacidad de almacenamiento de agua del suelo estudiado está influenciada por el contenido de agua de compactación, encontrándose que muestras compactadas del lado húmedo del contenido de agua óptimo presentan mayores valores de succión que muestras compactadas del lado seco.Introduction− Scanning wetting or drying curves show the relation bet-ween successive measurements of water content and suction of an origina-lly partly saturated soil which follows a drying or wetting process.Objective−To study the influence of dry density and compaction water content into a scanning drying curve of a residual soil derived from vol-canic ash, which was subjected to a drying process exposed to the envi-ronment. Methodology−The experimental work started with the determination of compaction curve of the studied material. Based on the curve, six points were selected within the curve. It allowed studying the existent relation between dry density and compaction water content with suction through the static compaction of the studied soil using for that aim, scanning drying curves obtained from the filter paper technique. Results− Initial dry density of the material does not influence into the paths that describe the scanning drying curves to similar suction values. The compaction water content influences into the storage capacity of the studied soil. It was found that for the same density value, samples compac-ted to the wet side of optimum water content, show higher suction values than samples compacted of the dry side of optimum water content. Conclusions−Water storage capacity of the studied soil is independent of the initial dry density of the material.Water storage capacity of the studied soil is influenced by the compaction water content. It was found that samples compacted to the wet side of the optimum water content show higher suction values than samples compac-ted of the dry side of optimum water content

Influencia de la densidad seca y el contenido de agua de compactación en las curvas exploratorias de un suelo residual derivado de ceniza volcánica

Introduction: Scanning wetting or drying curves show the relation between successive measurements of water content and suction of an originally partly saturated soil which follows a drying or wetting process.Objective: To study the influence of dry density and compaction water content into a scanning drying curve of a residual soil derived from volcanic ash, which was subjected to a drying process exposed to the environment.Methodology: The experimental work started with the determination of compaction curve of the studied material. Based on the curve, six points were selected within the curve. It allowed studying the existent relation between dry density and compaction water content with suction through the static compaction of the studied soil using for that aim, scanning drying curves obtained from the filter paper technique.Results: Initial dry density of the material does not influence into the paths that describe the scanning drying curves to similar suction values. The compaction water content influences into the storage capacity of the studied soil. It was found that for the same density value, samples compacted to the wet side of optimum water content, show higher suction values than samples compacted of the dry side of optimum water content.Conclusions: Water storage capacity of the studied soil is independent of the initial dry density of the material. Water storage capacity of the studied soil is influenced by the compaction water content. It was found that samples compacted to the wet side of the optimum water content show higher suction values than samples compacted of the dry side of optimum water content.Introducción: Una curva exploratoria de humedecimiento o secado relaciona los resultados de mediciones sucesivas del contenido de agua y la succión de un suelo originalmente en equilibrio que parte de una condición inicial de saturación parcial y sigue un proceso de humedecimiento o secado.Objetivo: Estudiar la influencia de la densidad seca y el contenido de agua de compactación en la curva exploratoria de un suelo residual derivado de ceniza volcánica, el cual se sometió a un proceso de secado expuesto al ambiente.Metodología: El trabajo experimental inició con la determinación de la curva de compactación del material estudiado. Con base en ello, se seleccionaron seis puntos dentro de la curva que permitieron estudiar la relación existente entre la densidad seca y el contenido de agua de compactación con la succión a través de la compactación estática de muestras del suelo estudiado, usando para tal fin curvas exploratorias de secado a través de la técnica del papel de filtro.Resultados: La densidad seca inicial del material no influye en las trayectorias que describen las curvas exploratorias para valores similares de succión. El contenido de agua de compactación influye en la capacidad de almacenamiento del suelo estudiado, encontrándose que, para un mismo valor de densidad, muestras compactadas del lado húmedo del contenido de agua óptimo presentan mayores valores de succión que muestras compactadas del lado seco.Conclusiones: La capacidad de almacenamiento de agua del suelo estudiado es independiente de la densidad seca inicial del material. La capacidad de almacenamiento de agua del suelo estudiado está influenciada por el contenido de agua de compactación, encontrándose que muestras compactadas del lado húmedo del contenido de agua óptimo presentan mayores valores de succión que muestras compactadas del lado seco

Petrografía, geocronología y geoquímica de las ignimbritas de la Formación Popayán, en el contexto del vulcanismo del suroccidente de Colombia

Desde 1.932 se está discutiendo acerca de la estratigrafía y la composición de los depósitos y rocas que constituyen la Formación Popayán, surgiendo varias propuestas estratigráficas que se han venido actualizando de acuerdo a la evolución de los conceptos que, con el transcurrir del tiempo, ha tenido la vulcanología -- A partir de la caracterización de los depósitos de la Formación Popayán se plantea que está constituida primordialmente por depósitos de flujos de ignimbritas y por espesos depósitos de flujos de ceniza y bloques de hasta 200 m de espesor que rellenaron un paleorelieve, construido sobre rocas del Paleozoico al Paleoceno, conformando la Meseta de Popayán -- Se propone que la sección estratigráfica tipo de la Formación Popayán sea la levantada en la quebrada Sombrerillo, localizada al norte de la Meseta de Popayán en el Municipio de Morales, de muy fácil acceso, y donde está perfectamente representada ésta formación -- Las columnas estratigráficas levantadas en la Chorrera del Club Campestre del municipio de Popayán y en la quebrada La Chorrera- río Hondo, al sur de la meseta, en el municipio de El Tambo, se consideran secciones estratigráficas de referencia. En la sección estratigráfica de la quebrada Sombrerillo se observa la base de la Formación Popayán conformada por depósitos de flujos de ignimbritas con un espesor máximo observado de 100 m; estas ignimbritas están suprayacidas por una serie de depósitos de flujos piroclásticos y depósitos vulcano sedimentarios, con un espesor máximo observado de 100 m, sobre los que se desarrolló un paleosuelo de color rojo que se propone constituye el techo de la Formación de Popayán -- Los análisis geoquímicos ubican las ignimbritas de la Formación Popayán en las series magmáticas calcoalcalinas, siendo su composición riolítica alta en potasio -- Estas características las comparten con las ignimbritas de la Formación Guacacallo ubicadas en el valle geográfico del río Magdalena en el departamento del Huila; las dos formaciones tienen, igualmente, características cartográficas, geomorfológicas y estratigráficas comparables y esto permite su correlación -- De acuerdo con los estudios petrográficos realizados, los depósitos de flujos de ceniza y bloques estratigráficamente localizados hacia el techo de las ignimbritas son de composición andesitica -- Los volúmenes estimados para las ignimbritas de las formaciones de Popayán y Guacacallo son de aproximadamente 250 Km3, sin considerar los volúmenes de las cenizas acompañantes o co-ignimbritícas, cuyos cálculos pueden ser iguales a los de las ignimbritas propiamente dichas -- Estos volúmenes son indicadores de la gran significancia que tiene el vulcanismo riolítico en el segmento volcánico central de la Cordillera Central de Colombia -- Así mismo, su volumen y el alto contenido en potasio permite suponer que la génesis de los magmas que generaron los mantos ignimbríticos de las Formaciones de Popayán y Guacacallo está relacionada con la corteza continental -- Las ignimbritas denominadas en este trabajo de Pisojé Alto, ubicadas en el piedemonte occidental de la Cordillera Central y que bordean la Meseta de Popayán, de acuerdo con su información geoquímica, son de composición traquiandesitíca-andesitica, altas en potasio y hacen parte de las series calcoalcalinas -- Estas ignimbritas, de composición andesitica, no son correlacionables con las de la Formación Popayán y se propone que hacen parte de la Formación Coconuco -- De acuerdo a las dataciones de las ignimbritas del suroccidente de Colombia existentes en la literatura, y a las dataciones de 40Ar/Ar39 realizadas en esta investigación, consideradas referentes estratigráficos debido al alto contenido de argón atmosférico, el vulcanismo riolítico alto en potasio, del suroccidente de Colombia, se extiende desde hace 7.1±0.3 M.a hasta 2.1±0.4 M.a y sobre él se está construyendo el vulcanismo recient

Petrografía, geocronología y geoquímica de las ignimbritas de la Formación Popayán, en el contexto del vulcanismo del suroccidente de Colombia

Desde 1.932 se está discutiendo acerca de la estratigrafía y la composición de los depósitos y rocas que constituyen la Formación Popayán, surgiendo varias propuestas estratigráficas que se han venido actualizando de acuerdo a la evolución de los conceptos que, con el transcurrir del tiempo, ha tenido la vulcanología -- A partir de la caracterización de los depósitos de la Formación Popayán se plantea que está constituida primordialmente por depósitos de flujos de ignimbritas y por espesos depósitos de flujos de ceniza y bloques de hasta 200 m de espesor que rellenaron un paleorelieve, construido sobre rocas del Paleozoico al Paleoceno, conformando la Meseta de Popayán -- Se propone que la sección estratigráfica tipo de la Formación Popayán sea la levantada en la quebrada Sombrerillo, localizada al norte de la Meseta de Popayán en el Municipio de Morales, de muy fácil acceso, y donde está perfectamente representada ésta formación -- Las columnas estratigráficas levantadas en la Chorrera del Club Campestre del municipio de Popayán y en la quebrada La Chorrera- río Hondo, al sur de la meseta, en el municipio de El Tambo, se consideran secciones estratigráficas de referencia. En la sección estratigráfica de la quebrada Sombrerillo se observa la base de la Formación Popayán conformada por depósitos de flujos de ignimbritas con un espesor máximo observado de 100 m; estas ignimbritas están suprayacidas por una serie de depósitos de flujos piroclásticos y depósitos vulcano sedimentarios, con un espesor máximo observado de 100 m, sobre los que se desarrolló un paleosuelo de color rojo que se propone constituye el techo de la Formación de Popayán -- Los análisis geoquímicos ubican las ignimbritas de la Formación Popayán en las series magmáticas calcoalcalinas, siendo su composición riolítica alta en potasio -- Estas características las comparten con las ignimbritas de la Formación Guacacallo ubicadas en el valle geográfico del río Magdalena en el departamento del Huila; las dos formaciones tienen, igualmente, características cartográficas, geomorfológicas y estratigráficas comparables y esto permite su correlación -- De acuerdo con los estudios petrográficos realizados, los depósitos de flujos de ceniza y bloques estratigráficamente localizados hacia el techo de las ignimbritas son de composición andesitica -- Los volúmenes estimados para las ignimbritas de las formaciones de Popayán y Guacacallo son de aproximadamente 250 Km3, sin considerar los volúmenes de las cenizas acompañantes o co-ignimbritícas, cuyos cálculos pueden ser iguales a los de las ignimbritas propiamente dichas -- Estos volúmenes son indicadores de la gran significancia que tiene el vulcanismo riolítico en el segmento volcánico central de la Cordillera Central de Colombia -- Así mismo, su volumen y el alto contenido en potasio permite suponer que la génesis de los magmas que generaron los mantos ignimbríticos de las Formaciones de Popayán y Guacacallo está relacionada con la corteza continental -- Las ignimbritas denominadas en este trabajo de Pisojé Alto, ubicadas en el piedemonte occidental de la Cordillera Central y que bordean la Meseta de Popayán, de acuerdo con su información geoquímica, son de composición traquiandesitíca-andesitica, altas en potasio y hacen parte de las series calcoalcalinas -- Estas ignimbritas, de composición andesitica, no son correlacionables con las de la Formación Popayán y se propone que hacen parte de la Formación Coconuco -- De acuerdo a las dataciones de las ignimbritas del suroccidente de Colombia existentes en la literatura, y a las dataciones de 40Ar/Ar39 realizadas en esta investigación, consideradas referentes estratigráficos debido al alto contenido de argón atmosférico, el vulcanismo riolítico alto en potasio, del suroccidente de Colombia, se extiende desde hace 7.1±0.3 M.a hasta 2.1±0.4 M.a y sobre él se está construyendo el vulcanismo recient

Relaciones entre la mesofauna y el contenido de materia orgánica del suelo en relictos de bosque altoandino en la reserva forestal distrital encenillales de Pasquilla y su corredor de restauración en localidad de Usme, Bogotá D.C.

El estudio tuvo como objetivo conocer el comportamiento de la mesofauna del horizonte mineral más diverso (horizonte A), bajo diferentes tipos de cobertura vegetal de la franja altoandina, de la cual persiste aproximadamente el 5% de su vegetación natural. Se escogió una zona en el área rural de Bogotá D.C., donde persisten relictos de bosque de encenillo (Weinmania tomentosa) en una matriz de sistemas manejados. En esta área durante el periodo seco, se caracterizó la mesofauna en un herbazal (barbecho), un arbustal (entresaca), un bosque de encenillo (relicto) y una reforestación con aliso (mejora con Alnus acuminata) y se evaluaron características del hábitat. Se colectaron semanalmente por dos meses muestras de suelo en el horizonte A de cada zona. Para la extracción de la mesofauna se utilizaron embudos Berlese-Tullgren. En la reforestación y el arbustal se encontró la composición más variada (16 órdenes), seguido por el bosque (15 órdenes) y el herbazal (6 órdenes). La mayor diversidad, en número efectivo de especies, se presentó en la reforestación (27,26), seguida por el arbustal (17,28), el bosque (16,8) y finalmente el herbazal (4,84). La diversidad beta fue alta con disimilitud entre el 55% y el 86%. Se evidenciaron variaciones importantes en las características del hábitat de la mesofauna entre las cuales la estratificación de la vegetación, la profundidad del horizonte A, la retención de humedad a capacidad de campo (R = + 0,6), el carbono en ácidos fúlvicos (R = + 0,76) y el carbono en sustancias no húmicas (R = - 0,9) fueron relevantes.Abstract. The objective of the study was to know the behavior of the mesofauna in the most diverse mineral horizon (horizon A), under transformed vegetation coverage of the upper Andean strip, of which about 5% of its natural vegetation persists. An area was selected in the rural area of Bogotá D.C., where relics of encenillo forests (Weinmania tomentosa) persist in an array of managed systems. In this area, during the dry period, the mesofauna was characterized in an herbazal (fallow), a shrub (selection), an encenillo forest (relict) and a reforestation with alder (improved with Alnus acuminata) where habitat characteristics were evaluated. Soil samples were collected weekly in the A horizon of each zone during a period of two months For the extraction of the mesofauna, Berlese-Tullgren funnels were used. The most varied composition was found in the reforestation and shrub (16 orders), followed by the forest (15 orders) and the herbazal (6 orders). The greatest diversity, in effective number of species, occurred in reforestation (27,26), followed by scrubland (17,28), forest (16,8) and finally herbazal (4,84). Beta diversity was high with dissimilarity between 55% and 86%. There were significant variations in the habitat characteristics of the mesofauna, where vegetation stratification, depth of horizon A, retention of moisture at field capacity (R = + 0.6), carbon in fulvic acids (R = + 0.76) and carbon in non-humic substances (R = - 0.9) were relevant.Maestrí

Análisis gravimétrico del volcán Puracé

Se realizó un estudio gravimétrico y de GPS (Global Position System) del volcán Puracé ubicado en el departamento del Cauca (coordenadas 2.360 IV, 76.2/10 W), para llegar a estos resultados se organizaron 3 salidas de campo en las cuales se recorrió el volcán desde una altura aproximada de 3390 msnm, hasta 4630 msnm (zona del cráter del volcán), demarcando un conjunto de coordenadas preliminares con un equipo portátil de posicionamiento Garmin, a partir de las cuales se tomaron medidas de gravedad relativa con el equipo CG-5 Scintrex Autograv, y se ubicaron las coordenadas precisas en las que se habían tomado las medidas con el equipo de Posicionamiento Global (Trimble R7 con antenas geodéticas Zephyr) Posteriormente, se procesaron los datos obtenidos en cada una de las salidas con la ayuda del software Oasis Montaj, se generaron varios mapas de anomalías gravitacionales de la región a partir de los cuales se hicieron cálculos de las profundidades de depósitos de materiales en el subsuelo, así como de su densidad y posible forma. Se encontró que el terreno estudiado tiene una densidad promedio de 2.4g/cm3 que corresponde a rocas de tipo andesítico; también se encontró o una anomalía gravimétrica más negativa cerca al cráter, a una profundidad de alrededor de 2.5 km asociada a un cuerpo con una densidad aproximada de 2.0g/cm3 . Todos los resultados obtenidos permiten generar un modelo de fuentes gravimétricas del volcán Puracé con el cual se puede tener más información de la estructura y dinámica interna del volcán, este estudio provee una contribución importante en la comprensión de la actividad volcánica en Puracé, y si se combina con campañas de monitoreo existentes y estudios geofísicos futuros, puede ayudar a refinar mapas de amenaza y sistemas de alerta.A gravimetric and GPS (Global Position System) study was performed at Puracé volcano located in the department of Cauca (coordinates 2.36oN, 76.24oW). For this purpose, we organized three field trips to measure gravity at the volcano from an elevation of approximately 3390 msnm, to 4630 msnm (at the volcano¿s crater). A set of preliminary coordinates were chosen using a portable positioning device Garmin, and relative gravity measurements were taken at each point with a CG-5 Scintrex Autograv gravimeter. At each survey point, precise geographic coordinates and altitudes were measured by means of differential GPS using high presicion global positioning receivers (Trimble R7 receivers with Zephyr geodetic antennas), in order to ensure accurate height corrections. Subsequently, the data obtained at all survey points were processed. Finally with the help of software Oasis Montaj, several gravitational anomaly maps of the region were generated, and based on these, estimates were made of the depths of anomalous materials in the subsoil, as well as their density and possible shape. The rock in the region of the volcano was found to have an average density of 2.4g/cm3 corresponding to andesitic composition; a more negative gravimetric anomaly was also found near the crater, at a depth of about 2.5 km associated with a body with a density of about 2.0g/cm3. From these results, a model of gravimetric sources at Purace volcano was produced, providing more information about the structure and internal dynamics of the volcano. This study provides an important contribution to the understanding of volcanic activity at Purace, and when combined with existing monitoring networks and further geophysical studies, may help refine hazard maps and alert systems.Magíster en FísicaMaestrí