Caracterización del parámetro "b" del complejo volcánico Ampato - Sabancaya - Hualca Hualca (periodo 2015)

El volcán Sabancaya (actualmente con actividad fumarólica), se ubica en la provincia de Caylloma, a 70 km al NO de la ciudad de Arequipa. Es un estrato-volcán de edad Holocénica conformada, principalmente, por secuencias de flujos de lava de composición andesítica y dacítica. Asimismo, se encuentra en un ambiente tectónico complejo afectado por diferentes sistemas de fallas, fracturas, lineamientos de dimensiones y rumbos variados (Rivera et al., 2015) ver Figura 1. Los estudios sismológicos previos (Antayhua, 2002; Paxi, 2012) de este complejo volcánico y del volcán Sabancaya en particular, mostraron una intensa actividad sísmica, básicamente, de tipo volcano-tectónico asociado a fracturamiento. En este estudio, se analiza el catálogo de estos sismos volcano-tectónicos (VT) registrados durante el año 2015, con la finalidad de estimar el parámetro “b”, correlacionarla con la tectónica local y la posible interacción y/o ubicación de la cámara magmática de este complejo volcánic

Caracterización de sismos tipo"tornillo" registrados durante la crisis del volcán Sabancaya (2013)

El Sabancaya se localiza en la parte Sur - Central de la provincia de Caylloma departamento de Arequipa, a unos 70 km al NW de la ciudad de Arequipa. Actualmente, este volcán es considerado activo con un comportamiento relativamente estable, muestra de esto, es el incremento de la actividad sísmica y fumarólica a principiosdel año 2013, donde se registró sismicidad asociada al fracturamiento de roca y al movimiento de fluidos, de estos últimos existe un tipo particular de sismicidad denominada “TORNILLO” que apareció durante este periodo de estudio. Los sismos de tipo Tonillo se explican como la resonancia dentro de un conducto o grieta, provocada por una presión transitoria aplicada por el paso de un fluido o gas sobre una pequeña área de la grieta o conducto; es decir, los tornillos resultan ser una excitación impulsiva y una resonancia dentro del volcán, la cual depende de la posición de la presión transitoria y las condiciones del contorno en efecto del perímetro de la grieta (Alpala et al., 2013).Este tipo de sismicidad se ha encontrado en otros volcanes andesíticos y en diferentes etapas del proceso eruptivo(figura 2), ya sea como precursores de erupciones o de emisiones de gas (volcán Galeras, Colombia,1992-1993; volcán Asama, Japón, 1990), después de erupciones (volcán Tokachi, Japón, 1989), durante enjambres sísmicos (volcán Meakan, Japón, 1982) y durante estadosde reposo (volcán Puracé, 1994-2012, volcán Cumbal, 2007-2012, Colombia; volcán Tarumai, Japón, 1970-1971, 1975) (Torres et al., 1996; Seidl et al., 1999)

Actividad sísmica distal en el volcán Sabancaya (2015 - 2017)

El volcán Sabancaya, se encuentra localizado en el sur del Perú, región de Arequipa y provincia de Caylloma (Figura 1). Ha tenido por lo menos 3 erupciones durante la época histórica, en los años 1750, 1784 d.C. y la última entre 1990 y 1998, clasificándose a esta erupción como tipo Vulcaniana (Thouret et al., 1994). A inicios del 2013, el volcán Sabancaya volvió a mostrar cambios en su actividad mediante emisiones fumarólicas, seguidas de enjambres sísmicos (GVP, 2013, Jay et al., 2015), se observó una calma hasta julio del 2014. Sin embargo, desde agosto del mismo año se identificó indicios de un nuevo proceso pre-eruptivo, caracterizado por el registro de sismos distales y emisiones de gases volcánicos. Finalmente, en noviembre del 2016 se inicia un nuevo proceso eruptivo, precedido por grupos de sismos distales (VTD), enjambres de híbridos asociados al ascenso de magma y deformación en el flanco Sureste del volcán

Intrusión magmática asociada a la sismicidad distal en el volcán Sabancaya, 2020 – 2021

El volcán Sabancaya ha registrado entre el 2020 y 2021 una importante sismicidad volcano tectónica distal – VTD, la cual se ha manifestado en algunas ocasiones a modo de enjambres sísmicos. El registro de enjambres sísmicos VTD en ambientes volcánicos se asocia a la sobrepresurización de los acuíferos que cruzan las fallas tectónicas debido a la intrusión de magma, y en el volcán Sabancaya ha sido asociada a intrusiones importantes de magma provenientes de la cámara magmática localizada por debajo del volcán Hualca Hualca. La cual al migrar hacia el volcán muestra incrementos de sismicidad proximal asociada a la dinámica de fluidos y actividad explosiva y el registro de valores importantes de anomalías térmicas, que indicaría un mayor volumen de magma involucrado en el conducto del cráter, que conllevo a la formación domos exógenos y endógenos. La sismicidad desde el 2013 y aquella como parte del proceso eruptivo, sigue el modelo conceptual de 4 etapas de sismicidad de White y McCausland (2019) que precede a las erupciones en volcanes inactivos. Antes sus inicios en 2016, el proceso eruptivo sugiere un sistema más abierto, es por ello, que no ocurren todas las etapas, como es el caso del periodo comprendido entre el 2020 y 2021, en el cual el patrón sísmico muestra el registro de sismos VTDs debido a la intrusión de magma (Etapa 2) seguida por sismicidad proximal asociada a la migración de fluidos y gases hacia la superficie (Etapa 3) y el ascenso final del magma a modo de sismos acoplados (Etapa 4)

Characteristics of the beginning of the 2019 eruptive crisis at Ubinas volcano (Peru)

Ubinas volcano has produced moderate explosive eruptions during the last ~500 years. With 26 eruptive periods, this composite cone is the most active volcano in Peru. The 2006–2009 and 2013–2017 eruptions impacted people, agriculture, and livestock within 15 km of the vent. On 24 June 2019 a new eruptive cycle started with minor emissions of tephra and aerosols. Activity increased on July 19 with an explosion beginning at 2:30 AM (local time). At that time, seismicity also increased with a predominance of LP-type signals. Two clearly differentiated and wind-controlled volcanic plumes were observed. Initially, the plume reached 6500 m above the summit and the main dispersion axis was ESE, dispersing ash as far as 300 km away to the villages of Jesús de Machaca and Catacora, Bolivia, where ash fall disrupted people’s daily activities. While the first plume was still active, a 1200-m-high secondary plume developed and was dispersed to the SE, reaching more than 200 km away into the Tacna region (Peru). After July 19, the SO2 emission rate increased reaching 9600 TN/day on July 23. The tephra fall on July 19 and gas emissions forced Civil Defense authorities to subsequently evacuate residents living in the valleys around Ubinas within 15 km of the volcano. Just after the tephra fall on July 19, deposit thickness was measured along the secondary dispersion axis, where the nearest populated and most impacted areas are located. The accumulation of lapilli and ash during the July 19 eruption reached 7 mm in the village of Ubinas, 5 mm in Tonohaya, 4 mm in San Miguel, 3 mm in Escacha and Huatagua, 2 mm in Huarina and 1 mm in Matalaque, ~20 km away. Fine ash accumulation was also reported at the Quellaveco mine, 90 km to the SE. Samples collected at 3.2 and 6 km from the vent allowed three types of juvenile clasts to be differentiated; dark- and light-gray scoria and dense, dark-gray lithics. Some juvenile clasts have bands of dark and light material, suggesting a partial mixing (mingling) of compositionally different magmas, which might have triggered the eruption. Based on the variety of juvenile clasts and unprecedented SO2 emission rates compared to the two past eruptive periods, we expect stronger eruptive activity or at least a long-lasting eruptive cycle

Sismicidad volcánica distal y proximal del Sabancaya (período 2015)

En el presente trabajo se realiza el análisis y localización preliminar de las señales sísmicas registradas por la red sísmica del volcán Sabancaya, la cual, durante el periodo enero – diciembre del 2015, estuvo conformada por 07 estaciones de banda ancha instaladas en las proximidades del volcán. La clasificación se ha realizado a partir del estudio de Ibáñez (1997) e Ibáñez et al. (2000), las cuales, se basan principalmente en el modelo de Minakami (1974). Así mismo, se ha realizado la localización hipocentral de 1280 sismos locales que fueron registrados al menos en 3 estaciones. La distribución hipocentral de la sismicidad, principalmente se encuentra localizada hacia el noreste y noroeste del volcán Hualca – Hualca y a profundidades superficiales menores a 12 km

Señales de infrasonido asociadas a la actividad superficial en el volcán Sabancaya

Los volcanes producen sonidos en un amplio espectro, incluidas fuertes explosiones al final del rango de infrasonidos (0,1 Hz a 20-30 Hz) y pequeñas fumarolas en el rango audible. Los sonidos audibles en el volcán son apenas una pequeña parte de la verdadera energía que puede emitir a frecuencias infrasónicas, las cuales pueden ser propagadas varios kilómetros desde su fuente de origen sin disipación o difusión importantes (Paz, C., 2015). El infrasonido está íntimamente ligado al proceso de fragmentación del magma (rápida expansión de la mezcla gas-partícula dentro del conducto) y, en consecuencia, es relacionado con el dinamismo e intensidad eruptiva (Ripepe, M. et al., 2013, Johnson and Ripepe., 2011). El volcán Sabancaya, se encuentra localizado en el sur del Perú, región de Arequipa y provincia de Caylloma (Fig. 1). Ha tenido por lo menos 3 erupciones durante la época histórica, en los años 1750, 1784 d.C. y la última entre 1987 y 1998, clasificándose a esta erupción como tipo Vulcaniana (Thouret et al., 1994). Actualmente se encuentra en proceso eruptivo desde noviembre del 2016, caracterizándose por la ocurrencia de explosiones acompañadas de emisiones de ceniza y proyectiles balísticos. En el presente trabajo se muestra la caracterización de las señales de infrasonido registradas en el volcán Sabancaya entre febrero y julio del 2022. Así mismo, se describe su correlación con la energía volcánica irradiada proporcionada por el sistema MIROVA, datos sismo-volcánicos y parámetros de las emisiones de ceniza medidas por las cámaras de video-vigilancia instaladas por el Observatorio Vulcanológico del INGEMEMET - OVI

Avances en el estudio de la estructura interna del volcán Sabancaya

El volcán Sabancaya, en erupción desde 2016, es el volcán más joven del Complejo Volcánico Ampato-Sabancaya que limita por el norte con el volcán Hualca Hualca. Utilizando las manifestaciones de la actividad eruptiva del volcán: registros sismo-volcánicos de tipo volcano-tectónico, deformación del suelo y fuentes termales, se ha estimado la ubicación del reservorio magmático principal, la profundidad de la zona de transición entre la corteza frágil-dúctil, sistemas de conductos magmáticos de tipo sill y dique por donde se asume que el magma migraría hacia la superficie y las zonas de baja y alta temperatura en el sistema hidrotermal volcánico. En este trabajo se complementan los estudios realizados en la última década para ilustrar mediante un esquema interpretativo las estructuras internas inferidas y estimadas en los últimos trabajos de investigación

Mecanismos de emplazamiento y destrucción de los domos de lava kimsa y tawa en el volcán Sabancaya, mediante el monitoreo volcánico multidisciplinario

El volcán Sabancaya está localizado a 76 km al NO de la ciudad de Arequipa, en la provincia de Caylloma (1546' - 15° 52' S; 71° 49' - 71° 54' O). El volcán Sabancaya es el más joven de los 10 volcanes activos del sur del Perú, se ha formado en los últimos 10 mil años (Bromley et al., 2019). Está conformado principalmente por secuencias de flujos de lava de composición andesítica y dacítica, con limitados depósitos piroclásticos (Mariño, 2012; Rivera et al., 2015; Samaniego et al., 2016). La cumbre del volcán Sabancaya está a 5,980 msnm y el edificio volcánico cubre un área de 65 a 70 km². Está conformado por 2 estratos-conos, alineados en dirección SO-NE. El más antiguo se halla en el extremo suroeste, en cuya cima se emplaza un domo-colada; mientras que el cono más reciente se halla al extremo noreste. El cráter con actividad histórica y reciente se encuentra en la cima del estrato-cono NE. (INGEMMET, 2016). En los últimos años el Observatorio Vulcanológico del INGEMMET, mediante el monitoreo multidisciplinario, ha identificado la formación de 5 domos de lava, los cuales han repercutido en la actividad de dicho volcán. En tal sentido, para entender y comprender el mecanismo de formación y destrucción del tercer (“KIMSA”) y cuarto (“TAWA”) domo de lava, en el presente trabajo de investigación, se pretende realizar un análisis detallado de la sismicidad volcánica en correlación con algunos de los parámetros de monitoreo a fin de establecer patrones claros en la evolución de dichos procesos

Aplicación de técnicas de inteligencia artificial para el procesamiento primario de sismos volcánicos mediante el sistema Lakiy

En la actualidad, la cantidad de datos que se recibe en el Observatorio Vulcanológico del INGEMMET – OVI, está creciendo rápidamente, datos producidos por las diferentes disciplinas de monitoreo volcánico, como son: sísmicos, químicos, geodésicos, visualización de la actividad superficial, entre otros; y por supuesto, no es suficiente con tener la información, ahora es necesario comprenderla analizarla e interpretarla. Independientemente del tamaño de la organización y el tipo de datos que se genera, los datos desempeñan un papel esencial en las decisiones que toma el OVI y su análisis es clave para adoptar las medidas adecuadas. Sin embargo, administrar estos datos tan diversos puede ser complejo, procesar, almacenar y dar sentido a la información es una tarea de grandes dimensiones. Afortunadamente, la Inteligencia Artificial (IA) ha llegado al mundo de la gestión de datos, permitiendo un acceso de alta disponibilidad y en tiempo real a las herramientas que permiten un análisis ágil y práctico. En este sentido, la implementación de sistemas como LAKIY (Cadena & Meneses, 2018) que tienen un núcleo basado en técnicas de IA y que están orientados al procesamiento primario de información sísmica, lo que implica la detección de sismos volcánicos, su clasificación, lectura de parámetros básicos de forma de onda y espectrales, localización y el corespondiente despliegue de esta información en tiempo real, permite mantener una base de datos actualizada de manera oportuna y confiable, haciendo posible un rápido análisis y su correspondiente interpretación