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Emisión de cenizas hidrovolcánicas entre el 14 y el 24 de agosto de 2015…

- - - - Ocurre cuándo una mezcla de magma y agua evoluciona en una explosión termohidráulica
      - Riesgos
        
        La dispersión de tefra puede causar efectos adversos en la salud del ser humano, en la agricultura, en la calidad del agua, infraestructuras críticas, transporte.
  - - - Ha expulsado un volumen de 28.54 Km^3 de roca densa en los últimos 0.5 Ma con erupciones frecuentes en los últimos 2000 años
      - Estilos estrombolianos y plinianos que han elevado columnas de 28-39 Km y han depositado volúmenes de tefra de 0.1-0.65 Km^3 y lahares que se extienden por cientos de kilómetros
      - El Cotopaxi ha experimentado 13 erupciones andesíticas desde 1534 correspondientes a 5 ciclos: 1532–1534, 1742–1744, 1766–1768, 1853–1854, y 1877–1880
      - 1904, 1906 y 1912
        
        Explosiones menores que solo afectaron al área del cráter
      - 1975-1976 y 2001-2002
        
        Incremento en la actividad fumarólica
        
        elevada sismicidad
        
        deformación del edificio volcánico
      - 1989-1997
        
        Actividad sísmica y volcano-tectónica a profundidades de 2-8 Km
      - Erupciones Agosto 2015
        
        Red de monitoreo del IGPN
        
        11 sismómetros de banda ancha y cinco de periodo corto
        
        4 DOAS de barrido, 7 DGPS
        
        1 cámara infrarroja y cinco cámaras visibles
        
        5 Medidores de inclinación
        
        11 AFM (detectores de lahar)
        
        Abril 2015
        
        Incremento de la actividad sísmica
        
        Incremento en las emisiones de dióxido de azufre
        
        Pequeña inflación de 150 microrad en el flanco noreste
        
        Agosto 14
        
        Los eventos volcano-tectónicos incrementaron de >260 por día y >35 por día eventos de larga-duración
        
        Explosiones
        
        09.02 y 09.07 UTC: pequeñas explosiones que produjeron ondas de choque de 6 Pa.
        
        15.25 UTC: explosión producida a 6-8 Km bajo el volcán
        
        Agosto 15-24
        
        Pequeñas emisiones con columnas elevadas a 0.2-2 Km
        
        Agosto 20 temblores de emisión a 1-4 Km bajo el volcán
        
        Afectaciones
        
        La caída de ceniza causó problemas en los ojos y respiratorios en los habitantes de pueblos alrededor del Cotopaxi
        
        Ganado, la agricultura y actividades humanas
    - - Mecanismos eruptivos
        
        Entre Agosto 14-24 el Volcán Cotopaxi presenta in índice de explosividad volcánica (VEI) de 2 y una magnitud de 2.1
        
        Muestras con distribución polimodal en su mayoría
        
        diferentes partículas muestran diferente porosidad
        
        Distribución trimodal presenta 6 tipos de partículas
        
        Distribución bimodal 3,4,7 y 8 tipos de partículas
        
        Agosto 14 (fase inicial)
        
        Distribución trimodal
        
        mayor variabilidad de clastos
        
        tamaño de grano grueso
        
        Dìas siguientes
        
        Distribución bimodal
        
        Fragmentos densos, bloques de escoria, cristales y alteración hidrotermal
        
        Vidrio volcánico (3-15%)
        
        granos densos, pobremente vesiculado y altamente fragmentado atribuido a la interacción magma-agua
        
        Muestras agosto 24
        
        Partículas de vidrio en formas de bloque con fractura concoidea
        
        vesicularidad baja a moderada
        
        Morfología partículas subredondeadas con superficie suave
        
        Fragmentos de vidrio actualmente atribuidos a procesos de fragmentación con régimen ductil
        
        Sistemas hidrotermales
        
        Evidencia: Los altos valores por pérdida de material por ignición (LOI) en paralelo con la reorganización de la anhidrita y la pirita asociado a medioambientes crater-lago
        
        Presencia de: Sulfatos hidratados (Melanterita), escoria rojiza alterada y partículas adheridas a granos densos
        
        supone una interacción entre sistemas hidrotermales y en superficie una fuente magmática ascendente
        
        Los registros apuntan a un estilo explosivo freático durante los primeros días de la erupción.
        
        Intrusión magmática
        
        agosto 14: Incremento del deshielo de los glaciares durante el calentamiento del edificio volcánico
        
        Agosto 14-24 del 2015
        
        Recalentamiento del sistema hidrotermal del volcán debido al magma superficial de bajo volumen
        
        Durante los subsecuentes días se desarrolla un sistema hidrotermal, con evidencia de fragmentación freatomagmática el 24 de agosto
        
        Hipótesis de trabajo
        
        Una nueva entrada magmática en 2015 debió haber transferido calor y volátiles en una transición fragil-ductil produciendo eventos sísmicos más la deformación del edificio volcánico
        
        Esto es consistente con la baja temperatura de la columna eruptiva (<200 °C) y las altas cantidades de roca descargada y la distribución trimodal de la ceniza
        
        Evaluación de peligros de cenizas
        
        La ocurrencia de las erupciones en 2015 evidencia intrusiones de magma superficial que pueden evolucionar en erupciones en el futuro
        
        El monitoreo geofísico podría proporcionar un mejor entendimiento de los factores desencadenantes de erupciones
        
        > 50% probabilidad de viento al W del Cotopaxi a altitudes de 3-20 Km
        
        > 90% probabilidad de viento en un sector entre 240° y 300° entre el nivel del respiradero y unos 13 Kmw
        
        En los periodos eruptivos 14-24 Agosto 2015 cabe recalcar la cercanidad del Volcán Cotopaxi con la ciudad de Quito y pequeños pueblos., para lo cual es necesario el desarrollo de un Protocolo rápido de riesgo y evaluación de peligros
        
        Conclusiones
        
        La reciente erupción del volcán Cotopaxi en Agosto 14 (2015) produjo una energía baja (VEI 2) repartiendo andesitas basálticas (55.67 % SiO2) y emisiones de ceniza
        
        Este periodo fue precedido por el de abril del 2015 caracterizado por un incremento en la sismicidad, emisiones de sulfuros e inflación del edificio volcánico
        
        Primera erupción: Columnas de 8.7 a 13 Km de altura con una dispersión en direcciones: NW, W SW y E- SE
        
        Erupciones en los próximos días: columnas de 0.2-2 Km de altura con dispersión hacia el W
        
        La distribución de tamaños de grano muestra variaciones dependiendo de la intensidad de la erupción
        
        Los análisis texturales muestras pequeñas cantidades de vidrio volcánico
        
        En agosto 24 se evidencia un decrecimiento en las emisiones de partículas de ceniza asociado a una fragmentación magmático con un régimen ductil que sugiere una interacción indirecta entre el magma y sistemas hidrotermales
  - - - Se estimó en base a imágenes delSatélite geoestacionario Operacional Ambiental (GOES)
      - La altura de las columnas se estimó en base a:
        
        Observaciones meteorológicas, agosto 14
        
        Datos de radiosonda de la ciudad de Guayaquil de la Universidad de Wyoming
        
        El Sistema de Datos e Información del Sistema de Observación de la Tierra
        
        Imágenes satelitales ASTER
        
        Patrones de dispersión de ceniza
      - Muestreo de cenizas
        
        Lugares de recolección
        
        Agosto 14-15: en Machachi y Aloasí antes de la segunda explosión.
        
        Agosto 24: Mulaló, San Ramón, San Agustín de Callao, Lasso, Parque nacional Cotopaxi.
        
        Los cementerios en esos pueblos alrededor del Cotopaxi fueron idóneos para el muestreo por su preservación de la ceniza.
        
        Las muestras fueron colectadas en áreas planas de 1 m^2
        
        Caracterización de la ceniza
        
        Las muestras fueron secadas a 40 °C por 48 h, pesadas y calculadas su densidad
        
        Distribuciones de tamaño de grano
        
        Las muestras secas fueron tamizadas en un rango de 1.5 - 5 Ф, siendo el mas regular el de 0.5 Ф Ф=−log2(D/Do)
        
        Las muestras tamizadas húmedas muestran un rango de partículas más uniformes < 63 μm
        
        Componentes
        
        Fueron analizados con amplificación binocular de 1.5 Ф, y >100 partículas fueron cuantificadas en % de abundancia modal.
        
        Morfología
        
        Microscopio Electrónica de Barrido con detector (SEM-EDS) Tescan-Vega (Bruker) a 15 kV para analizar la geoquímica de la superficie de los granos seleccionados
        
        Las intensidades de los rayos X dadas por el espectrómetro EDS convirtieron en % el peso de los óxidos
        
        Análisis químico
        
        Ceniza
        
        Se usó: Fluorescencia de rayos X (XRF) S8 Tiger y los datos fueron manejados con el software SpectraPlus
        
        Minerales
        
        Se usó Difractómetro de rayos X y el Difrac Plus para la cuantificación de minerales
    - - Dispersión de las cenizas
        
        Usando el imágenes satelitales GOES-13 Agosto 14:
        
        A las 09.28 UTC las tendencias que comienzan dispersando en dirección SE y se diluyó a las 12.58 UTC
        
        Una tercera explosión a las 15.45 UTC se dispersó en dirección al SW y se diluyó a las 16.28 UTC.
        
        Una segunda pequeña pluma se dispersó en dirección W-SW
        
        Temperatura ~53 °C a una altitud ~8.7 Km
        
        Otra larga explosión entre las 18.45 - 19.45 se dispersó en dirección E-NE
        
        Temperatura -72.7 °C a una altitud de 13 Km
        
        En días posteriores la ceniza se dispersó en dirección W plumas de longitud de 20-280 Km
        
        Distribución de la lluvia de ceniza
        
        Debido a las partículas muy finas de los bloques de ceniza (< 1 mm) solo se tomaron cuatro puntos al NW del volcán
        
        Punto 1:Agosto 14 entre 12,30-14,00 UTC
        
        Punto 2-3: Explosiones entre 15,25-18,45 UTC
        
        Punto 4: Explosión ocurrida a 19,29 UTC
        
        Agosto 24 se tomaron seis puntos de datos al W del volcán
        
        Espesores que varían de 0.5-2.5 cm
        
        densidad aparente seca ρ = 66.3 kg/m^3
        
        Interpolando valores relacionando una distancia mayor (<15 Km) con ρ se obtiene un depósito mínimo con ρ ~100 kg/m3.
        
        Análisis del tamaño de grano
        
        Agosto 14
        
        Muestras colectadas en los cementerios de Machachi y Aloasí
        
        Tamaño de grano: varía de grueso a fino (1-3 Ф)
        
        Sorteo: pobremente sorteado (σ = 1.019–1.155 Ф)
        
        Simetría: distorsión fina a muy fina (Sk = 0.390–0.189 Ф)
        
        Distribución trimodal (solo vista en la fase inicial de la erupción)
        
        Agosto 15
        
        Muestras recolectadas en Alaosí
        
        Sorteo: moderadamente sorteado (σ=0.67Ф)
        
        Distribución bimodal
        
        Agosto 24
        
        Distribución bimodal
        
        Sorteo: De moderado a buen sorteo (σ = 0.60–0.65 Ф)
        
        Simetría: varia entre −0.37 y 0.14 Ф
        
        Muestras de Alaosí y Lasso:
        
        Distribución unimodal
        
        Sorteo: bueno a muy bueno (σ = 0.22–0.34 Ф)
        
        Textura
        
        14-15 Agosto
        
        Partículas de vidrio: formas en bloque, densos con
        
        baja Vesicularidad formas angulares con evidente fragmentación post-vesiculación
        
        Paredes vesiculares conservadas después de la fragmentación
        
        Texturas frescas jóvenes
        
        Agosto 24
        
        Partículas de vidrio: más casos de formas en bloque
        
        Vesicularidad baja a moderada y raramente partículas densas no-vesiculares
        
        Morfología: subredondeadas con superficies suaves
        
        Cristales masivos, densos, irregulares a subredondeados con fractura concoidea
        
        Agregados
        
        1 more item...
        
        Geoquímica y mineralogía
        
        Geoquímica (valores promedio)
        
        1 more item...
        
        Mineralogía
        
        3 more items...
      - Litología
        
        Agosto 14 cementerio de Aloasí
        
        muestras dominadas por un 30% de fragmentos densos, inalterados, porfiríticos, grises y subangulares
        
        Mineralogía: Plagioclasa, piroxeno y pirita
        
        Escoria negra (20%)
        
        Morfología subangular
        
        Vesicularidad alta con vesículas esféricas
        
        Agregados (20%)
        
        color: gris, rojo o blanco
        
        Morfología: subangular a subredondeado, en algunos casos elongada o planar
        
        Escoria rojiza
        
        1 more item...
        
        Pómez y vidrio volcánico (10%)
        
        Morfología curviplanar y en ocasiones subangular
        
        Vesicularidad muy baja con vesículas subangulares en superficies planas
        
        Agosto 15 cementerio de Aloasí
        
        Escoria negra (30%)
        
        vesicularidad moderada con vesículas esféricas
        
        Agregados (20%)
        
        color gris y rojizo
        
        Morfologíasubangular y superficies planas
        
        Escoria marrón claro (20%)
        
        Cristales anhedrales de cuarzo (5%)
        
        Vidrio volcánico (3%)
        
        Fragmentos densos de andesita
        
        Morfología subredondeada o subangular, en ocasiones muestra superficie irregular
        
        Escoria rojiza (5%)
        
        Vesicularidad moderada
        
        Morfología subangular con superficies irregulares
        
        Pómez (2%)
        
        Morfología en bloques
        
        Vesicularidad media a alta con vesículas esféricas
        
        Agosto 23-24 cementerios de Alaosí y Mulaló
        
        35-50% de fragmentos densos grises o negros
        Morfología angular a redondeado con clastos de tamaño máximo de 2 mm de diámetro
        
        Mineralogía: pirita y malaquita
        
        Escoria negra (5-40%)
        
        2 more items...
        
        Agosto 24 San Ramón, Lasso,
        San Agustín de Callo y el parque nacional Cotopaxi
        
        20-50 % de fragmentos densos, con colores que varían de gris a negro, con morfologías subredondeadas a angulares., con presencia de minerales magnéticos
        
        1 more item...