Expositor: Vicentina Cruz (INGEMMET), Steven Clegg (Department of Geology, University of Hawaii at Hilo) Lima, Perú. 26 de Enero 2007

1. MONITOREO GEOQUÍMICO EN EL
VOLCÁN UBINAS
Vicentina Cruz1, Steven Clegg2
4. Instituto Geologico Minero y Metalurgico
5. Department of Geology, University of Hawaii at Hilo

2. ¿POR QUE ESTUDIAR LOS GASES
VOLCANICOS? Información
valiosa del
SO2 interior del
C O2
Fumarolas
volcán
Precipitaciones
Inflitración de Zona de
agua meteorica condensación EJEMPLO:
de gas
Fuentes
sistema Fuentes >CO2: Indica que el
termales
hidrotermal termales magma esta
ascendiendo pero no
Recarga de agua cerca de la superficie
Fluidos magmáticos meteorica
(CO2, H2O..)
>SO2: Indica que el
Zona de calor magma se encuentra
Reservorio superficial y podría
magmático estar cerca de una
erupción.

3. •Para tener éxito en el monitoreo de un volcán se requiere
tanta información como sea posible para reducir errores en la
interpretación del comportamiento eruptivo del volcán con
éxito.
•Sísmica + Deformación + Geoquímica de gases y
aguas .

4. UBICACION DE LA ZONA DE ESTUDIO
AFRICAN 73° er 72° 71° 70° 69°W 15°
PLATE
a r iv
COCOS
PLATE Oc
oñ SOUTHERN PERU
ZVN
SOLIMANA
E
South
ú
AT
er
American COROPUNA JULIACA
P
PL
10°
SABANCAYA Ti
E
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ca
P
ME
CA
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CHACHANI La 16°
ke
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MOLLENDO TUTUPACA 17°
A
MOQUEGUA VI
CALIENTES LI
70° O
YUCAMANE B
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6 cm UT ILO L oc Barroso
4. Fos H TACORA
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-C
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Sa
Ca
18° TAAPATA 18°
AN PARINACOTA
NA PL
ZC AT ARICA LAUCA
AP E GUALLATIRI
LA
TE ARINTICA
ar
/ Ye PUQUINTICA
19°S 100 km 5 .1
cm
CHILE
19°S
ISLUGA
74°W 73° 72° 71° 70° 69°W
Towns and villages Pleistocene-halocene volcanoes Hystorically active volcanoes

5. ESPECTROMETRO DE CORRELACION UV
“FLYSPEC”
FLYSPEC: $15,000.00 COSPEC: $ 80,000.00
El FLYSPEC ha sido empleado en diversos sistemas
volcánicos como el de Masaya (Nicaragua), Po´as
(Costa Rica), Stromboli, Etna y Vulcano (Italia),
Villarrica (Chile) y Kilauea (EE.UU.) (HORTON et al., 2006).

6. CARACTERÍSTICAS DEL FLYSPEC
- Ligero
- Económico
- Fácil de operar
- Medidas de SO2 en tiempo
real
- Calibración a condiciones
atmosféricas variables (tiene
células de calibración)
- Fácil de manejar los datos
- Resistente
- GPS integrado (hace un vector
de corrección para calcular el flujo
de gas)

7. ¿COMO TRABAJA EL FLYSPEC?
ESPECTROSCOPIA DE ABSORCION ULTRAVIOLETA
La concentración es directamente proporcional a la absorbancia
Ley de Lambert Beer:
A = ει C
A = Absorbancia
ε = Constante de
proporcionalidad
(absortivida)
ι = Distancia que la luz
atravieza por el cuerpo
C = Concentracion 4πk
ε=
λ

8. MEDICION DE
SO2 EN UN
VOLCAN CON EL
FLYSPEC
La luz ultravioleta pasa a
través de la pluma volcánica,
el SO2 absorbe la energía UV
a una longitud de onda
especifica. La cantidad de
UV absorbido es
directamente proporcional a
la concentración del gas.

9. VOLCAN UBINAS
CONCENTRACION DE SO2
ENERO: 1000 ppm
MAYO: 1200 ppm UBINAS VOLCANO
Sulfur Dioxide Measurements 11JAN06 Series1
(stationary mode)
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1 61 121 181 241 301 361 421 481 541 601 661 721
Cálculos realizados con el software Flyspec Fluxcalc

10. MEDICION DE CO2 EN LA CALDERA
DEL VOLCAN UBINAS
Sistema de
muestreo de
gas CO2

11. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
2500
Metros
2000
CO2 ppm
1500
1900
1850 8 0 07 5 0 7 0 0
1 81 7 05 0 0 9 0 0 850 1000
600
1700 1 0 510 0 0 0
1 11 01 0 0 500
8193 1600
1650 5
500
1550 1 3 510 2 0 0 400
350
1500 1300
1450 32 5 00 0
1400
21 500 0 0
15 00 0
F u m a r o la s 0
F a lla Concentraciones de
L eyen d a CO2 (ppm) en el gas
8192
P u n to d e m u e stre o d e C O 2 del suelo muestreado
F u m a r o la s
en la caldera del
297 298
volcán Ubinas.
(Gonzales, 2001)
Falla N30ºO (Rivera 1997)

12. MONITOREO DE FUENTES TERMALES

13. 8200000
42
V iz c a c h a n i Y a la g u a 40
L u cco
Q u is c a n i 38
81950 00
S a n t a R o s a d e P a ra
L lo q u e 36
L a g u n a P is c o c o c h a
V . U b in a s 34
32
S a lin a s H u it o
30
81 90000
L a g u n a S a lin a s P a ra F te . U b in a s T e r m a l 28
C h i r i b iy a I s p a y P u q u io C h i f lo n
U b in a s F r ia 26
M a r ip o s a
PUE BLO 24
8185 000
U B IN A S 22
M oche L o je n I , I I
20
18
V o lc a n c it o H u a r in a 16
8 180000
14
12
M a t a la q u e M a t a la q u e
10
8175000
°C
27000 0 275000 280000 285 000 290000 295000 300000 305 000 310000 3150 00
Mapa mostrando la distribución de temperatura de fuentes
de agua termal y fría en °C alrededor del volcán Ubinas

14. C l+ S O 4
1 50
50 25 0
0
Caracterización
MS RH
LU C
geoquímica de las aguas
usando:
M
C a+M g
N a+k
25 U TU AIT
C H C H IR 25
S R P
H U F
1. Diagrama de Langelier IS
VL LO J2L LP
J
2. Diagrama Piper-Hill- Langeleir
0 50
0 25 50
2
3. Diagrama ternario
H C O 3
Cl
3
a g u u tr a l)
(n e
as p
s
rof l
ado
und
C
en s
ond
as
4 /c
agu
cá n -S O
s
as d
vol ua C l
ic o
80°
ilu í
ag
das
de
C l-H
a
zcl
m e
C O
U b in a s T e r m a l
U b in a s F r ía
3
a g u a c a le n ta d a p o r v a p o r /
v ap or con d en sad os
SO4 HCO3
0 25 50 75 100

15. 0 Cl 100
Siguiendo el diagrama
ternario Cl - SO4 - HCO3.
Ag
uas
Las aguas se dividen
Cl
20 80
en 2 grupos:
p ro
fu n
das
40 60 - Aguas cloruradas
n ic d o s
Ag
lc a s a
os
profundas (Laguna
/V o n d e n
ua
s
Salinas, Baños Lloque,
C l-
Co
H
60 40
4 /
Baños del Cura y Puente
CO
la d S O
3 d
z c C l-
Hujo)
as
ilu i
m e uas
da
s
Ag
80 20
- Aguas mezcladas Cl-
SO4 (cloruro
100 A g u a C a le n ta d a p o r v a p o r/c o n d e n s a d o s d e v a p o r 0
sulfatadas)
SO4 HCO 3
0 20 40 60 80 100 /Condensados
volcánicos las cuales
(Giggenbach,1988; Nicholson, 1993)
pertenecen todas las
demás muestras.

16. S O 4 2 -(p p m )
1040
1000
960
320
C l-(p p m )
300
280
150
H C O 3 -(p p m )
140
130
120
110
Fuente Ubinas
M A R -0 6 A B R -0 6 M A Y -0 6 J U N -0 6 J U L -0 6 A G O -0 6
2 60 Termal
C a 2 + (p p m )
2 50
2 40
2 30
10 0 2 20
M g 2 + (p p m )
9 8
9 6
9 4
9 2 340
N a + (p p m )
320
300
280
1 00 260
80
K + (p p m )
60
40
20
F E B -0 6 M A R -0 6 A B R -0 6 M A Y -0 6 J U N -0 6 J U L -0 6 A G O -0 6

17. 40 0
S O 4 2 -(p p m )
35 0
30 0
25 0
20 0
Fuente 15 0 10 0
Ubinas 80
C l-(p p m )
60
Fría 40
20
H C O 3 -(p p m )
1 20
80
40
M A R -0 6 A B R -0 6 M A Y -0 6 J U N -0 6 J U L -0 6 A G O -0 6
5000
E x p lo s ió n
0 7 /0 5 /0 6
E x p lo s ió n E x p lo s ió n
4000 2 9 /0 5 /0 6 2 /0 6 /0 6 E x p lo s ió n
A ltu r a d e la P lu m a (m )
2 3 /0 6 /0 6
E x p lo s ió n E x p lo s ió n
1 8 /0 6 /0 6 1 9 /0 7 /0 6
E x p lo s ió n E x p lo s ió n E x p lo s ió n
2 0 /0 4 /0 6 E x p lo s ió n
3000 2 2 /0 5 /0 6 2 2 /0 7 /0 6
Fenomenología
1 2 /0 8 /0 6
E x p lo s ió n
1 7 , 2 4 , 2 6 y 3 1
d e A g o s to
2000 E m is ió n d e g a s e s
1000
0
A B R -0 6 M A Y -0 6 J U N -0 6 J U L -0 6 A G O -0 6 S E T -0 6 O C T -0 6

18. Instituto Geológico Minero y Metalúrgico
v o lc á n U b in a s
r e p o r t e d e l A n o m a lía c o n s id e r a b le
s a te lite G O E S
A n o m a lía
m o d e ra d a
parámetros de
A n o m a lía d e b íl anomalía
s in a n o m a lía térmica
v o lc á n U b in a s
s in d a to s 5000
(GOES),
A lt u r a d e p lu m a (m )
o b s e r v a c ió n
v is u a l
4000
fenomenología
3000
2000
y Temperatura
1000 de la fuente
0
44 F u e n te U b in a s T e r m a l
T e m p e ra tu ra (° C )
m e d ic ió n c o n d a ta lo g g e r
40
36
32
28
A b r il M ayo J u n io J u lio A g o s to
44
T e m p e ra tu ra oC
Monitoreo de 40
temperatura en
d a ta lo g g e r m a lo g r a d o
36
con vapor de agua
la Fuente 32
Ubinas Termal
28
A b r il M ayo J u n io J u lio A g o s to S e tie m b r e O c tu b re

19. CONCLUSION
 El monitoreo de las emisiones gaseosas es muy
importante para entender el comportamiento de los
volcanes activos en el sur del Perú.
 Un espectrómetro de correlación UV como el Flyspec es
un instrumento ideal para el monitoreo de SO2 volcánico.
Por su tamaño pequeño, fácil de usar y rápido de analizar.
 Durante la crisis del volcán Ubinas, se ha observado
anomalías en el sistema hidrotermal del volcán, el cual se
vio reflejada por:
El Incremento de la actividad fumarólica, con presencia de
cenizas, gases, variación en los parámetro fisicoquímicos
(temperatura, aniones, cationes) en las fuentes termales,
particularmente las que están localizadas en dirección al
fallamiento 40°N-50°O.

20. MUCHAS GRACIAS
POR SU ATENCION
Caldera volcán Ubinas 2006