UNIVERSIDADNACIONALDESANAGUSTN

FACULTADDEGEOLOGIA,GEOFISICAYMINASESCUELAPROFESIONALDEINGENIERAGEOFISICA

ANALISISDELAACTIVIDADSISMICAENLAREGIONDELVOLCANSABANCAYAYLOSSISMOSDEMACA(1991),SEPINA(1992)YCABACONDE(1998).

TesisPresentadaporelBachillerenCienciasGeofsicasYANETTERESAANTAYHUAVERAParaoptarelTtuloProfesionaldeINGENIEROGEOFSICO

AREQUIPA-PERU2002

AGRADECIMIENTOS

MiagradecimientoalDr.HernnMontes,DirectorTcnicodelInstitutoGeofsicodelPerporapoyarmiingresocomopracticante,tesistayasistentedeinvestigacinenelCentroNacionaldeDatosGeofsicos(CNDG-Sismologa),ascomosuapoyoincondicionaleneldesarrollodelpresenteestudio.DemaneramuyespecialdebomiagradecimientoalDr.HernandoTavera,DirectordelCNDG,porsusenseanzas,consejos,experienciasyporhabermepermitidoyapoyadoarealizarmitesis.

AdemshagoextensivomiagradecimientoatodoelpersonaldelCNDG-Sismologa,alosSrs.EfranFernndez,HenrySalas,SimenRodrguez,LuisVilcapoma;alasseorasIvonnePrez-Pacheco,ConsueloAgeroyYolandaZamudio,porsusvaliososconsejosyayudapermanenteduranteeltiempodelaelaboracindeesteestudio.AmiscompaerasyamigasdesdelasaulasdelaUniversidadIsabelBernalyJuliaCarpio,porsuamistadycario.AtodoelpersonaldelInstitutoGeofsicodelPerquienesdeunauotramaneracontribuyeronenlaelaboracindeesteestudio.

Asimismo,deboagradeceramiqueridotoLuisVera,porhabermebrindadosuapoyoycarioduranteeltiempodeestudiosenlaUniversidad.AmispadresJulietayMarcial;amishermanosFlix,Mara,Isabel,Marcial,Augusto,GuidoyRosariopordarmelasfuerzasparacumplirmisobjetivos.Graciasatodos.

Finalmente,agradezcoalosingenierosHectorPalzayVictorAguilarporbrindarmesucolaboracinconlainformacinssmicanecesariaparalaelaboracindeesteestudioyatodosmisprofesoresporsusenseanzasimpartidasenlasaulasdelaEscuelaProfesionaldeIngenieraGeofsicadelaUniversidadNacionaldeSanAgustn.

INDICE

INDICE

CAPITULO1.INTRODUCCION1

1.1.-UbicacindelAreadeEstudio31.2.-ObjetivosdelPresenteEstudio3

CAPITULO2.CONTEXTOGEODINAMICOYSISMICIDAD8

2.1.-LaCordilleradelosAndes82.2.-UnidadesEstructurales92.2.1.-LaZonaCostanera(Z.C.)92.2.2.-LaCordilleraOccidental(C.00.)92.2.3.-ElAltiplano92.2.4.-LaCordilleraOriental(C.OR.)112.2.5.-LaZonaSubandina112.3.-EsquemaGeodinmicoActual132.4.-CaractersticasGeneralesdelaSismicidad152.4.1.-SismicidadconFocoSuperficial152.4.2.-SismicidadconFocoIntermedio172.4.3.-SismicidadconFocoProfundo17

CAPITULO3.VOLCANESYSISMICIDAD21

3.1.-DistribucindelosVolcanes213.1.1.-Clasificacindevolcanes233.1.2.-TiposdeErupciones24a).-ErupcinPeleana24b).-ErupcinPliniana26

I

c).-ErupcinHawaiana26d).-ErupcinVulcaniana263.2.-LosVolcanesenlaReginSurdePer27a).-VolcnHuaynaputina29b).-VolcnUbinas29c).-VolcnMisti30d).-VolcnSabancaya313.3.-RegistrodeSismosenVolcanesActivos323.3.1.-ClasificacindeSealesSsmicas33a).-SealesTipoA33b).-SealesTipoB33c).-SealesTipoC35d).-SealesdePerodoLargo(LP)35e).-SealesdeExplosiones35f).-SealesdeTremores353.3.2.-SealesSsmicasenelVolcnSabancaya37

CAPITULO4.COMPLEJOVOLCANICOAMPATO-SABANCAYAHUALCAHUALCA39

4.1.-Introduccin394.2.-GeologayTectnica414.3.-EstudiosSismolgicos44

CAPITULO5.ADQUISICIONDEDATOS50

5.1.-Introduccin505.2.-RedSsmicaTelemtricadelVolcnSabancaya(RSTS)515.3.-LosSismogramas545.3.1.-LecturaeInterpretacindeSismogramas545.3.2.-EstimacindelosErroresdeLectura59

II

CAPITULO6.EVALUACIONDELAREDSISMICATELEMETRICADELVOLCNSABANCAYA(RSTS)64

6.1.-Introduccin646.2.-EvaluacindelaRSTS656.3.-SismosTericos676.4.-DiscusinyResultados71

CAPITULO7.TRATAMIENTODEDATOSYLOCALIZACIONHIPOCENTRAL74

7.1.-AlgoritmosdeLocalizacin747.2.-RelacindeVelocidades(Vp/Vs)777.3.-ModelodeVelocidad787.4.-ClculodelaMagnitud85

CAPITULO8.ANALISISYEVALUACIONDELAACTIVIDADSISMICA86

8.1.-DistribucindelosSismosenSuperficie868.1.1.-SismosdelGrupoA868.1.2.-SismosdelGrupoB888.2.-DistribucindelosSismosenProfundidad908.3.-Discusin93

CAPITULO9.LOSSISMOSDEMACA(1991),SEPINA(1992)YCABANACONDE(1998)98

9.1.-Introduccin989.2.-SismodeMaca(1991)ySepina(1992)999.2.1.-ParmetrosHipocentrales99

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9.2.2.-DistribucindeIntensidades1029.2.1-MecanismosFocales1069.2.4.-AnlisisEspectraldelSismodeSepina1089.2.4.1.-CadadeEsfuerzos,DesplazamientoMedioyMagnitud1109.3.-SismodeCabanaconde(1998)1119.3.1.-ParmetrosHipocentrales1119.3.2.-DistribucindeIntensidades1139.3.3.-MecanismoFocal1159.3.4.-Rplicas1159.3.4.1.-RedSsmicaTemporal1159.3.4.2.-AnlisisdelosRegistrosSsmicos1169.3.4.3.-ParmetrosHipocentrales1189.4.-InterpretacinSismotectnica121

CAPITULO10.CONCLUSIONESYRECOMENDACIONES124

BIBLIOGRAFIA.129

ANEXOS139

Anexo1:ParmetrosHipocentralesdelosSismosRegistradosporlaRedSsmicaTelemtricadelVolcnSabancayaDuranteelPerodo1993y1995.139

Anexo2:ParmetrosHipocentralesdelasRplicasdelSismodeCabanaconde(1998)RegistradosporlaRedSsmicaTemporalInstaladaporelInstitutoGeofsicodelaUniversidadNacionaldeSanAgustn.144

IV

Anexo3:ParticipacindelAutorenTrabajosdeInvestigacinDurantelaRealizacindelPresenteEstudio:146

ElTerremotodelaReginSurdePerdel23deJuniodel2001:AspectosSismolgicos.InformedelTerremotodeArequipadel23deJuniodel2001.CNDG(2002),p.19-30.

IntensidadesRegionalesasociadasalTerremotodeArequipadel23deJuniodel2001.InformedelTerremotodeArequipadel23deJuniodel2001.CNDG(2002),p.39-48.

AnlisisEspacialdelasRplicasdelTerremotodeArequipadel23deJuniodel2001apartirdedatosdeunaRedSsmicaLocal(ResultadosPreliminares).InformedelTerremotodeArequipadel23deJuniodel2001.CNDG(2002),p.49-60.

ParmetrosdelTerremotodeArequipadel23deJuniodel2001ydesustresRplicasdeMagnitudMayordeducidosdelAnlisisEspectraldeOndasdeVolumen.InformedelTerremotodeArequipadel23deJuniodel2001.CNDG(2002),p.93-98.

AnlisisdelaActividadSsmicaenalRegindelVolcnSabancaya(Arequipa).Bol.Soc.Geol.delPer,v.92(2001),p.79-88.

EvaluacindelaSismicidadyDistribucindelaEnergaSsmicaenPer,Bol.Soc.Geol.delPer,v.92(2001),p.67-78.

TheArequipa(Peru)earthquakeofJune23,2001.Jour.ofSeism.(inpress.)

AnlisisdelosProcesosdeRupturadelosSismosocurridosen1990y1991enelvalledelAltoMayo(Moyobamba-Per).Bol.Soc.Geol.delPer,v.91(2001),p.55-68.

ClculodelosParmetrosHipocentralesdelosTerremotos:AplicacinalTerremotodeArequipadel08deOctubrede1998.CompendiodeTrabajosdeInvestigacinRealizadoporlosEstudiantesDuranteelArio1999(PrcticaPre-profesionales).v.1(2000),p.81-92.

V

RESUMEN

LareginSurdePersecaracterizaporpresentarunimportantenmerodevolcanesquehanmostradoimportanteactividadensiglospasados.Deestosvolcanes,elderecienteactividadeselSabancaya,elmismoqueformapartedelgranComplejoVolcanicoAmpato-HualcaHualcayseubicaa30kmalSWdelalocalidaddeChivayya80kmdelaciudaddeArequipa.Despusde200arios,elvolcnSabacayaingresaaunaetapadereactivacinen1986conintensaactividadfumarlicaacompaadodeimportanteactividadssmica.EnAbrilde1990,elInstitutoGeofsicodelPerinstalacincoestacionesssmicastemporalesalrededordelvolcnSabancayaquefuncionarondemanerairregularhasta1993,fechaenlacualseinstalalaRedSsmicaTelemtrica(RSTS)compuestapor3estacionesdeperiodocortoyqueestuvooperativahastafinalesde1995.Duranteambosperiodos,seobtuvoungrannmerodesealesregistradasenpapelahumadoyformatodigital,lasmismasquefueronclasificadasdeacuerdoaMinakami(1974)ensealesdetipoA,B,C,periodolargoytremores.

Asimismo,duranteelperiododeoperatividaddelaRSTSseregistro212sismostectonicos,losmismosquesedistribuyensobrefallasylineamientospresentesenPampaSepinaubicadaa5kmendireccinNEdelvolcnSabancaya.LossismospresentanmagnitudesMLmenoresa3.0yprofundidadesmximasde24km.Lainformacingeolgica,lasobservacionesvisualesdelprocesoeruptivo

delvolcnylascaractersticasdelasismicidad,sugierenquelacmaramagmticadelvolcnSabancayahabrasidodemenorvolumenyqueladeformacinsuperficialpresenteenPampaSepina,asociadaalaimportanteactividadssmicaregistradaentre1993y995,tendrasuorigenenlosesfuerzosresultantesdelapresinqueejercielmagmasobrelascapassuperficialesdurantesupropagacinantesdellegaralacmaramagmtica.DuranteelperiododefuncionamientodelaRSTS,noseregistrsismostectnicosconposibleorigenenelinteriordelconovolcnico.

LaimportantedeformacinsuperficialpresenteenPampaSepina,presentsuculminacinconlaocurrenciadedossismosdemagnitudmoderadaenJuliode1991yFebrerode1992,ambosconocidoscomosismosdeMaca(5.4mb)ySepina(5.0mb).Estossismos,correspondenafallasinversascongrancomponentededesgarreyejesdepresinyTensinprcticamentehorizontalesyconorientacinN-S(eje'I)yE-W(ejeP).EstadistribucindeesfuerzosescoherenteconlacomplejadeformacinqueseprodujoentodaPampaSepina,paralelaalprocesoeruptivodelVolcnSabancaya.

Asimismo,ladeformacinlocalestuvoacompaadadeotrosismoocurridoenAbrilde1998(5.2mb)conorigenenlafallaSolarpampa(sistemadefallasHuambo-Cabanaconde).ElmecanismofocalobtenidoesdetiponormalconplanosorientadosendireccinE-WyejesdeTensinhorizontalN-S,coherenteconlaorientacindelosesfuerzosregionalespresentesalrededordelvolcnSabancayayPampaSepina.Las17rplicaslocalizadasconunaredssmicatemporalcompuesta3estacionsssmicas(InstitutoGeofsicodelaUniversidadNacionaldeSanAgustn),sugierenquelafallaSolarpampaalcanzaprofundidadesmenoresa15kmconplanoinclinadoendireccinSur,coherenteconlaorientacindelasfallascoherentesenestaregin.

CAPITULO1

INTRODUCCION

LaTierraliberademaneracontinuaenerga,yaseaenformadesismosoerupcionesvolcnicas,deahqueesfrecuenteencontrarvolcanesenregionesssmicamentemuyactivas.Unadeestasregionesylamsimportante,eslaqueconformaeldenominadoCinturndeFuegodelPacficoydelacualformaparteelbordeOestedeSudamricayporendeelPer.Sinembargo,laocurrenciadesismosdegranmagnitudesmsfrecuentequelaserupcionesvolcnicas,peroambasseconstituyencomopeligrospotencialesparalahumanidad,msansilasciudadesseubicanenlasproximidadesdelosvolcanesreconocidoscomoactivos.

EnelPer,lacadenavolcnicaestaconstitudaaproximadamentepor50volcanes(activoseinactivos)ytodosseubicanenlareginSurdePersobrelaCordilleraOccidental.Lapresenciadevolcanesenestaregin,pareceestarasociadaconlageometradelaplacadeNazcaquesubducepordebajodelcontinente,deahlaausenciadeactividadvolcnicarecienteenlareginNorteyCentrodePer.

DetodoslosvolcanesubicadosenlareginSurdePer,lasdemayoractividadsonelMisti,Ampato,Sabancaya,Hualca-Hualca,Andagua,Coropuna,HuaynaputinaUbinas,Ticsani,Tutupaca,YucamaneyCasiri,todosdistribudosenlosdepartamentosdeArequipa,MoqueguayTacnarespectivamente.Sinembargo,delosmencionadosanteriormente,elMistiyelUbinassonlosquepresentanmanifestacionesespordicasdeactividadconlacorrespondienteemisindefumarolasdediversasalturas.Asimismo,recientementeelvolcnSabancayapasporunprocesoeruptivoqueseinicien1986yqueculminparcialmenteen1995pasandopordosfases,unaeruptivayluegounaexplosivaconlaabundanteemisindefumarolas,gasesyexpulsindepequeosbloquesderoca.EstevolcnjuntoalUbinasyelMisti,hansidosujetosaestudios

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sismolgicosygeofsicosqueporsucortaduracinyalnosercontinuos,nofueposibleconocercondetallesuscaractristicasylaevolucindesuprocesoeruptivo.Recientemente,elInstitutoGeofsicodelPerencooperacinconlaUniversidaddeClermont-Ferrand(Francia),hanrealizadoestudiosdegeologaygeofsicaendetalleyhoyenda,sedisponeconvariadainformacinquehapermitidoconocermssobrelagnesisynaturalezadeestosvolcanes.Losestudiosmencionadosanteriormente,porserdegranimportancia,sehanampliadoalosvolcanesHuaynaputina,ValledeAndaguayTicsani.

Losestudiosssmolgicosaplicadosavolcanes,solohansidorealizadosdemaneratemporalenelvolcnUbinasyrecientementeconunaRedSsmicaTelemtricade3estacionesenelvolcnSabancaya(RSTS).Duranteelprocesoeruptivodestevolcn,elInstitutoGeofsicodelPer,antesdelaRedSsmicaTelemtrica,realizlainstalacindevariasestacionesssmicastemporales,lasmismasquehanpermitidoobtenergrancantidaddeinformacinparadiferentesperodosdetiempo.EstainformacinhapermitidoevaluarparcialmentelaevolucindelprocesoeruptivodelvolcnSabancaya,ascomoplantearlasprimerashiptesissobreelorigendelasismicidad,lageometradelacmaramagmticaylaimportantedeformacinsuperficialobservadainsituypormediodeimgenesdefotossatelitalesentodalaregindeestudio.Deltotaldeinformacin,lamshomogneaeslaobtenidaporlaRSTS;porlotanto,estainformacinserutilizadaparalarealizarunmayoranlisisdelasismicidadocurridaenladenominadaRegindelVolcnSabancayayalavez,correlacionarlaconlosresultadosobtenidosengeologaygeofsicaafindelograrunmayorconocimientodetodoelprocesoeruptivodedichovolcn.Asimismo,laocurrenciadelossismosdeMacaen1991(5.4mb),Sepinaen1992(5.0mb)yCabanacondeen1998(5.2mb)enelreadeestudiopermitenanalizarydescribirlascaractersticasdelafuentequegeneraestossismosparaluegosercorrelacionadosconlosresultadosobtenidosenelanlisisdelaactividadssmicaocurridaenlaRegindelVolcnSabancaya.

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Elpresenteestudioestaorganizadodeacuerdoalsiguienteorden:

EnelCapitulo2,sedescribelasprincipalescaractersticasdelprocesogeodinmicoenSudamricaenrelacinconsusprincipalesunidadesestructurales.Asimismo,seanalizaydescribeladistribucinensuperficieyenprofundidaddelasismicidadenPer.

EnelCapitulo3,sedescribeelorigen,distribucinyclasificacindelosvolcanesenelmundoyparticularmenteenlareginSurdePer.Asimismo,serealizaunanlisisvisualylarespectivaclasificacindesealesssmicasregistradasporlaRedSsmicaTelemtricadelSabancayaduranteelperodo1993y1995.

EnelCapitulo4,serealizaunareseahistricadelprocesoeruptivoylascaractersticasgeolgicasdelcomplejovolcnicoAmpato,SabancayayHualca-Hualca.Asimismo,sedescribelosdiferentesestudiossismolgicosylosresultadosmsimportantesobtenidosporlosdiversosautoresqueevalanyanalizanelprocesoeruptivodelvolcnSabancayadurantesuperododemayorcrisisvolcnica(1986-1995).

EnelCapitulo5,sedescribelasprincipalescaractersticasdelaRedSsmicaTelemtricadelVolcnSabancaya(RSTS)instaladaainiciosde1993yqueestuvooperativahasta1996.Lainformacinssmicaobtenidadeestaredesanalizadayseleccionadadeacuerdoalosrequerimientosdeesteestudio.

EnelCaptulo6,serealizalaevaluacindelreademayorresolucindelaRedSsmicaTelemtricadelSabancayaapartirdesismostericosgeneradosadiferentesprofundidades(5,10y15km)conelfindecuantificarlosvaloresobtenidosparalosparmetroshipocentralesdelasismicidadregistradaporlaRSTS.

EnelCapitulo7,serealizaeltratamientodedatosylalocalizacinhipocentraldelossismos,Paraellofuenecesarioelegirelalgoritmoautilizarse,estimarlarelacinde

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velocidades(Vp/Vs),seleccionarunmodelodevelocidadyecuacinadecuadaparaelclculodelamagnituddelossismos.

EnelCapitulo8,sepresentayanalizaladistribucinensuperficieyenprofundidaddelaactividadssmicaocurridaenlaregindelvolcnSabancayaentrelosaos1993y1995.Asimismo,seanalizaydiscutelaposiblerelacindelaactividadssmicaylaactivadeformacintectnicapresentaenlaregindelvolcnSabancaya.

EnelCapitulo9,serealizaelanlisisdelosparmetroshipocentralesdelossismosdeMaca,SepinayCabanaconde,ascomolalocalizacinhipocentraldelasrplicasdelsismodeCabanaconde.Asimismo,enestecapituloseanalizalaorientacindelafuentequegeneraestossismosapartirdelosmecanismosfocalesyparaelsismodeSepina,seestimaademselmomentossmicoescalar(Mo),radiodefractura(r),desplazamientomedio(U)ycadadeesfuerzo()apartirdelespectrodeamplituddeldesplazamientodeondasdevolumen.

EnelCapitulo10,sepresentalasconclusionesyrecomendacionesobtenidasduranteeldesarrollodelpresenteestudioy

EnlosAnexos1y2,sepresentalosparmetroshipocentralesdelossismosregistradosporlaRedSsmicaTelemtricadelVolcnSabancayaduranteelperodo1993y1995ydelasrplicasdelsismodeCabanaconde.Finalmente,enelAnexo3sepresentaunlistadodelostrabajosdeinvestigacinenloscualeselautorhaparticipadoduranteeldesarrollodelpresenteestudio.

1.1.-UbicacindelreadeEstudio

Elreadeestudio;esdecir,laRegindelVolcnSabancaya,estaubicadaenlaparteSur-CentraldelaprovinciadeCayllomadepartamentodeArequipa,aunos70kmendireccinNWdelaciudaddeArequipa(Figura1.1).DichareaseencuentraubicadadentrodelcuadrngulodeChivay,entrelascoordenadas:

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Longitud7212y7136Latitud1600y1536

conformandounreaaproximadade3150km2.TalcomosepuedeobservarenlaFigura1.1,elreadeestudioestadominadaprincipalmenteporelementostectnicosimportantestalescomoelcomplejovolcnicoAmpato-Sabancaya-HualcaHualca,elsistemadefallasHuanca,IchupampayHuambo-Cabanaconde.Asimismo,enelreadenominadacomoPampaSepina,semuestraloslineamientostectnicosobtenidosapartirdelanlisisdeimgenessatelitalesydeobservacionesdecampoinsituporSbrieretal.,(1985),Huamnetal.,(1991)yMringetal.,(1996).

1.2.-Objetivos

Losobjetivosprincipalesdeesteestudioson:

-Realizarelanlisisvisualydescriptivodelosregistrosdesealesssmicasenvolcanesactivos,particularmentelosregistradosporlaRedSsmicaTelemtricadelSabancayaentre1993y1995.-Analizarladistribucinensuperficieyenprofundidad,delaactividadssmicaocurridaenlaregindelvolcnSabancayaduranteelperodo1993y1995yestablecersurelacinconelprocesoeruptivodelvolcnSabancayayconlaimportantedeformacintectnicasuperficialpresenteenlaregindelvolcnSabancaya.-AnalizaryevaluarlosparmetrosdelafuentedelossismosdeMaca(1991),Sepina(1992)yCabanaconde(1998),apartirdelregistrodesusrplicasymecanismosfocales.

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-RealizarelanlisissismotectnicodelaregindelvolcnSabancayadespusdelprocesoeruptivodelvolcnSabancayaylaocurrenciadelossismosdeMaca,SepinayCabanaconde.

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CAPITULO2

CONTEXTOGEODINAMICO

2.1.-LaCordilleradelosAndes

LaCordilleradelosAndesseconstituyecomoelmejortestigodelaorogeniaandina,lamismaquetienesuorigeneneldelprocesodesubduccindelaplacadeNazcabajolaplacaSudamericana.LaCordilleraAndinaseextiendeparalelaalbordeOestedeSudamrica,desdelasproximidadesdePanamhastaelCabodeHornosenChileconunalongitudde7,200kmaproximadamente,conanchosquevaranentre50a550kmyalturasdelordende6km.DesdesuestrechamientofinalalsurdeChile,losAndesseextiendenencadenasparalelasporArgentina,Bolivia,Per,EcuadoryColombia,levantndoseenalgunasregionesdelbordeOestedeSudamricademaneraabrupta.Laelevacinyplegamientodelasrocassedimentariasdelaqueestcompuesta,seprodujoduranteelCretceocuandolaplacadeNazcacolisionaconlaSudamericanaproduciendosismosdediversasmagnitudesadiferentesnivelesdeprofundidad.Desdeelpuntodevistageolgicoydebidoalprocesodesubduccin,laCordilleradelosAndespresentadosdiscontinuidadesimportantes(Mgard,1978):

-LosAndesSeptentrionales(EcuadoryColombia)ylosAndesAustrales(SurdeChile),amboscaracterizadosporlapresenciadematerialdeorigenocenico.

-LosAndesCentrales(Per,NortedeChileyBolivia)yMeridionales(ChileCentralyArgentina),quesecaracterizanporpresentarandesitaspre-orognicasyunmagmatismoandesticodesarrolladosobreunaenormecoberturaTerciariayCuaternaria.

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EnPer,laCordilleradelosAndessedistribuyedeNorteaSur,alcanzandounanchode250kmaproximadamenteenlasregionesNorteyCentro,hasta500kmenlareginSur.Desdeelpuntodevistaestructural,laCordilleradelosAndespuedeserzonificadaen5unidadesmorfolgicasparalelasalafosaPer-Chile(MgardyPhilip,1976;Marocco,1978;Dalmayracetal.,1980;Surezetal.,1983;Tavera,1998).EnlaFigura2.1,deOesteaEste,sepuedeidentificarlassiguientesunidades:laZonaCostanera,laCordilleraOccidental,elAltiplano,laCordilleraOrientalylaZonaSubandina.Acontinuacin,sedescribelasprincipalescaractersticasdecadaunadeellassegnDalmayracetal.,(1980).

2.2.-UnidadesMorfolgicas

2.2.1.-LaZonaCostanera(Z.C.):Zonadelgadadeaproximadamente40kmdeanchoqueseextiendedeNorteaSuryestaconstituidaensumayoraporsuavesplegamientosvolcnicosyrocassedimentariasdelPaleozoicoSuperioryMesozoico.LazonaSur,estaformadaporbasamentosderocascristalinasplegadasysujetasadeformacindesdeelPrecmbrico.

2.2.2.-LaCordilleraOccidental(C.OC.):EstaunidadseconstituyecomoelbatolitoandinodemayorvolumenelmismoqueseextiendedesdeVenezuelahastaTierradelFuegoenChile.EnelPer,estacordillerasedistribuyeparalelaalalneadecostaconalturasdelordende4200-4500m,conformadapordepsitosmarinosdelMesozoico,plegadosycubiertosconintercalacionesvolcnicasdeedadCenozoica.Lapresenciadeignimbritasenestaunidad,sugierelaexistenciadeunaactividadvolcnicaexplosiva,lamismaquedisminuyeprobablementehace8Ma.paraluegocesartotalmenteduranteelPliocenoycuandosehabraproducidouncambioenelmododesubduccinenlareginCentraldePer(NobleyMckee,1977).EnlareginSur,laCordilleraOccidentalcoincideconelarcovolcnicoactivo.

2.2.3.-ElAltiplano:EstaunidadseencuentrasituadaentrelascordillerasOccidentalyOriental.EnlareginSur,elAltiplanopresentaunanchode200kmyseextiende

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haciaelNortehastalos9Saproximadamente,endondealcanzaunanchodelordende50kmydespusdesaparece.Estaunidadestaformadaporunaseriedecuencasintra-montaosasdelCenozoicoqueseprolonganhaciaelaltiplanoboliviano,siendolazonaSurinvadidaporestructurasvolcnicasactivasdelTerciarioSuperior.

2.2.4.-LaCordilleraOriental(C.OR.):UnidadmenoselevadaquelaCordilleraOccidental(3700-4000m)ycorrespondeaunextensoanticlinalsituadoentreelAltiplanoylazonaSubandina.Estaunidad,estaformadaprincipalmenteporrocasPrecmbricasalNortedelos12SyPaleozoicashaciaelSur.Enlos15Saproximadamente,estacordillerasecurvaendireccinE-Wparaluegocontinuarparalelaalasotrasunidades.

2.2.5.-LaZonaSubandina:Zonadeanchovariable(400kmenlareginNortey50-100kmenelbordePer-Bolivia)endondeseamortiguanlasestructurasandinas.EstazonaseubicaentrelaCordilleraAndinaylaLlanuraAmaznica,estandoformadapordepsitossedimentariosquesehanplegadoduranteelMesozoicoyCenozoicooriginandolapresenciadeplieguesdegranamplitud,losmismosqueponendemanifiestolasmsrecientesyactivasdeformacionesandinas(Surezetal.,1983;Jordanetal.,1983).EstosplegamientosseamortiguanhaciaelEsteparaluegodesaparecerenlaLlanuraAmaznica.

Detodasestasunidades,lamsimportantedesdeelpuntodevistavolcnicoeslaCordilleraOccidental,lamismaqueestaconstituidaporunbasamentoPrecmbricoqueseextiendeentrelos1530y2715deLatitudSur,conunalongitudaproximadade1400km(SimkimySiebert,1994).Estacordilleraalcanzamasde6kmdealtitudyestaconstituidaescencialmentedesedimentosmarinosandinosacompaadoporunfuertemagmatismoalolargodeunarcovolcnicoparaleloalalneadecosta,talcomosemuestraenlaFigura2.2.Asimismo,enestafiguraseobservalaubicacindelastreszonasvolcnicasmayoressobrelaCordilleraOccidentalconaproximadamente400volcanesactivos.Estaszonasson:ZonaVolcnicadelosAndesdelNorte(ZVAN),delosAndesCentrales(ZVAC)yAndesdelSur(ZVAS)(FrancisySilva,1989;Dvila,

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1998).LaZVAC,eslamayordelastreszonasvolcnicasyenlareginSurdePeralbergaunacadenadeaproximadamente50volcanes.Deestosvolcanes,12sondeedadHolocnicaysecaracterizanporhaberpresentadorecientementeactividadvolcnica,comoeselcasodelosvolcanesMisti,UbinasyelSabancaya(Legros,1995).Recientemente,elvolcnSabancayaestuvoenactividadpasandoporunaetapaeruptivayexplosivaconemisindecenizas,gasesypequeosbloquesderocayquedurentre1986y1990aproximadamente.

2.3.-EsquemaGeodinmicoActual

EnlaFigura2.3,sepresentaunesquemadelaCordilleraAndinaquemuestraalgunasdelascaractersticasdelageodinmicaactualdelosAndesenelPer.EstudiosrealizadosporBarazangieIsacks(1979),CahillySacks(1992)yTavera(1998)entreotros,muestranqueenelPersepresenta2tiposdesubduccin:unadenominadasubhorizontalenlareginNorteyCentro(Figura2.3a)yotronormalenlareginSur(Figura2.3b).Enlaprimera,laplacadeNazcasubduciraunngulode10hastaunaprofundidadde100kmaproximadamente,apartirdelacualsehaceprcticamentehorizontalhastaunadistanciade700-750kmdesdelafosa.Lasubduccindetiponormalseiniciaraconunngulode25a30hastaalcanzarunaprofundidadde300-350kmyunadistanciade550kmdesdelafosa.Estascaractersticasenelmododesubduccin,permiteestablecerqueexisteunaestrecharelacinentreesteprocesoylageomorfologadelosAndes,talcomolosugiereMgard(1978)yJordanetal.(1983).Asimismo,resultadosrecientesobtenidosporIsacksyBarazangi(1976),HasegawaySacks(1981),Sacks(1981),Grange(1983)yNorabuenaetal.(1994),muestranqueenlasregionesNorteyCentrolaplacasubducente(Nazca)alcanzaespesoresdelordende65kmyestacompuestaensuinteriorporunacapadeperidotitasde36kmdeespesor.EnestasregionesestaausenteelvolcanismoCuaternariodebidoprobablementealaformadelasubduccin.EnlareginSur,lasubduccinnormalestaasociadaaunarcovolcnicoqueseubicacadavezmshaciaelinteriordelcontinenteyquetienesuorigenenlaascensindelmagmadesdelaplacasubducente,lamismaqueproduceelengrosamientoprogresivodelacorteza(60-65kmaproximadamente)yelplegamiento

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delossedimentoshastaformarunafranjaanchadecadenasmontaosasconvolcanismoactivoparalelaalmargendelaplaca.EsteprocesosedesarrollprincipalmenteduranteelCuaternario.

2.4.-CaractersticasGeneralesdelaSismicidad

LasismicidaddePerestaasociadaalprocesodesubduccindelaplacadeNazcabajolaSudamericana,lamismaqueserealizaalolargodelbordeOccidentaldelcontinenteSudamericanoconunavelocidadrelativade8cm/ao(MinsteryJordan,1978;DeMetsetal.,1990).Deacuerdoasuorigen,lasismicidadpuedeserdivididaendostipos:elprimeroasociadodirectamentealcontactodeplacasconlageneracindesismosdemagnitudelevadaconrelativafrecuenciaadiferentesprofundidadesyelsegundo,asociadoaladeformacincorticalenelinteriordelcontinenteconsismosdemenormagnitudyfrecuencia.LascaractersticasdelasismicidaddePer,hansidodescritaspordiversosautores(Stauder,1975;BarazangieIsacks,1979;BevisyIsacks,1984;TaverayBuforn,1998)yentrelasprincipalesestalarelacionadaconladistribucindelosfocosensuperficieyenprofundidad.EnlaFigura2.4,sepresentaunmapadelaactividadssmicadePercorrespondientealperodo1960-1995(mb5.0mb),lamismaquehasidoclasificadaensismosconfocosuperficial(h60km),intermedios(60350km).

2.4.1.-SismicidadconFocoSuperficial(h60km).Estasismicidadselocalizaentrelafosaylalneadecostamarcandoellmiteentrelaplacaocenicaylacontinental,lamismaquesecaracterizaporgenerarsismosdemagnitudeselevadasconrelativafrecuencia.Otrogrupoimportantedesismicidad,eselproducidoporlasdeformacionessuperficialesdelaplacaenelinteriordelcontinenteysedistribuyeparalelaalaCordilleraAndina.LamayoradelossismosselocalizanentrelaCordilleraOrientalyelmargenOestedelazonaSubandina(zonadetransicin).Lossismosqueocurrenenestasregionespresentanmagnitudesmoderadasysonmenosfrecuentes.

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2.4.2.-SismicidadconFocoIntermedio(60h350km).Estossismossedistribuyendemanerairregularenelinteriordelcontinente;sinembargo,esposibleconsiderartresgrupos:enelprimero,lossismossealineanparalelosalalneadecostadesde9Shastalos19Sysecaracterizanporpresentarmagnitudesdiversas,siendolosmayoresfuertementesentidosensuperficie.Elsegundogrupo,selocalizaenelinteriordelcontinente(zonaNorteyCentro)paralelaalaCordilleraOrientalyZonaSubandinadondelossismosalcanzanprofundidadesde100-150kmyraramenteproducendaos(generalmentenosonpercibidosporlapoblacin).Eltercergrupo,consideralossismosquesedistribuyensobretodalareginSurdePer,elmismoquesecaracterizaporpresentarungrannmerodesismossobreunadistanciade500kmdelongituddesdelafosaPer-Chile,llegandoaalcanzarprofundidadesdelordende350kmaproximadamente.

2.4.3.-SismicidadconFocoProfundo(h>350km).EstasismicidadestalocalizadaenlareginCentroySurdelaLlanuraAmaznica,siendomayorenlaproximidaddelafronteraPer-Brasil(6-11S)consismosquesealineanendireccinNorte-Sur(N-S)alolargode500kmdelongitud.EnlareginSur(fronteraPer-Bolivia),lossismossonmenosnumerososymsdispersos.Engeneral,lafrecuenciadelossismosconfocoprofundoesmenorqueloscorrespondientesalossismosconfocosuperficialeintermedio

Afindeanalizarladistribucindeestasismicidadenfuncindelaprofundidaddesusfocos,seconstruye3perfilesverticalescorrespondientesalareginNorte,CentroySurdePer,segnlasdireccionesindicadasenlaFigura2.4.

-PerfilA-A.EnlaFigura2.5a,seobservaquelaprofundidaddelossismosaumentadeOesteaEste,siendodelordende50kmprximaalazonaOcenicay150kmenelinteriordelContinente.Entre200y450kmdedistanciahorizontaldesdelafosaPer-Chile,seobservamenorocurrenciadesismos,siendoestosmssuperficiales,loquepuedeinterpretarsecomolapresenciadeunaposiblelagunassmicaaestosnivelesdeprofundidad.Apartirdeladistanciade450km,sepuede

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observarnuevamenteelaumentodelnmerodesismoshastaunadistanciade700kmdesdelalneadefosaconprofundidadesmximasde150kmaproximadamente.

-PefilB-B.EnlaFigura2.5b,seobservaqueladistribucindelosfocossigueelmismopatrndescritoanteriormente,perosinobservarlaposiblelagunassmica.Enamboscasosyhastalos100y120kmdeprofundidad,ladistribucindelosfocossigueunalneaconpendientede15a20yapartirdeestaprofundidad(queensuperficiecorrespondea200kmdedistanciadesdeelpuntoB),ellmitedeplacasesprcticamentehorizontalhastalos600kmdedistancia.Apartirdeestadistancia,lossismoscambiansudistribucinparaseguirunalineamientoconunngulode30hastalos280kmdeprofundidad.

-PerfilC-C.LaFigura2.5ccorrespondealareginSurdePeryenellaseobservaqueladistribucindelossismosenprofundidad,muestraunamejorconfiguracindelprocesodesubduccin.Lossismossedistribuyendemaneracontinuasiguiendounalineamientoconunngulode25a30hastaunaprofundidadde300km.Sinembargo,enestareginlossismosdefocointermediosoloselocalizanhastaunadistanciade400kmapartirdelalneadefosa,adistanciasmayoresseobservalapresenciadesismosconfocosuperficial(h500).

EnlasFiguras2.5byc,tambinseobservalapresenciadesismosconfocoprofundo,losmismosqueseconcentranenlasregionesCentroySurdelallanuraAmaznica(bordePer-BrasilyPer-Bolivia).Estosfocossedistribuyenentrelos500y700kmdeprofundidad,siendoelmayornmerodesismoslocalizadoenlaproximidaddelafronteraPer-Brasil(Figura2.5b)ymenorenPer-Bolivia(Figura2.5c).Asimismo,seobservalaausenciadesismosentre200y500kmdeprofundidadenlareginCentroyentre350y500kmenlareginSur,loquepondraenevidenciaquelaplacaocenicanoescontinuaenelprocesodesubduccin.

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Ladistribucindelossismosaprofundidaddelordende100kmpordebajodelcontinente,indicaralaformadelaplacaocenicadentrodelprocesodesubduccin.EnlaFigura2.5,sehaobservadolapresenciadecambiosimportantesenlaposiblegeometradelaplacaentrelasregionesNorte-CentroySur,siendosteinterpretadocomounarupturadelaplacacondesplazamientoverticalhaciaarribadelaparteNorte-Centro(BarazangiyIsacks,1979;Snokeetal.,1979).Posteriormente,otrosestudiosconfirmaronlahiptesisdequeelcambioenelmododelasubduccinseproduciradebidoalacontorsindelaplacaocenica(HasegawaySacks,1981;BevisyIsacks,1984;Grange,1983;RodrguezyTavera,1991;Tavera,1998;TaverayBuforn,1998).

DeacuerdoaloobservadoenlasFiguras2.4y2.5,esdifcilasociarlaocurrenciadesismosdemagnitudmoderadaamayor(mb>5.0)conlosdiferentesprocesosquepudieranpresentarseenlosvolcanesactivos,debidoprincipalmenteaqueladeformacindelasestructurasvolcnicassecaracterizanporgenerarsismosdemagnitudpequea,comnmenteconocidoscomomicrosismos.Deall,laimportanciademanteneroperativasredesssmicaslocalesalrededordelosvolcanesactivossisedecidemonitorearsuevolucindesdeelpuntodevistassmico.EsteeselcasodelvolcnSabancaya(Arequipa-Per),quealingresaraunperododereactivacinen1986,elInstitutoGeofsicodelPerinstalymantuvooperativasdiversasestacionesssmicastemporalesdesde1986yapartirdelao1993unaRedSsmicaTelemtricaycuyainformacinesutilizadaenelpresenteestudio.

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CAPITULO3

VOLCANESYSISMICIDAD

3.1.-DistribucindelosVolcanes

LosvolcanesnosepresentanalazarsobrelasuperficiedelaTierra,sinoqueseconcentranentrelosbordesdelasplacasrgidas,lasmismasquederivansobreunacapaviscosademanerasimilaralostmpanosdehielosobreelmar.Engeneral,sepuededistinguirdostiposdevolcanismoconsiderandolosbordesdeplaca(Figura3.1a).Elprimertipoconsideralosvolcanesubicadosenlosbordesdeplacascontinentalesasociadosaprocesosdesubduccinyendondeaciertaprofundidad,laplacaocenicaqueseintroducepordebajodelacontinentalsedeshidratadebidoalaumentodetemperaturaquefacilitalafusindelasrocas.Elfluidoqueallseforma,seremontaatravsdelaplacasuperiorparadarorigenamagmasviscososcuyovolcanismoresultanteesmuchomsexplosivo,talcomoocurreconlosvolcanesdelareginSurdePer.Elsegundotipo,consideraalosvolcanesoriginadosentredosplacasocenicasqueseseparanentres(zonasdivergentes)yqueposibilitanlaascensindelmagmafluidoparagenerarerupcionesenlasquepredominanlosflujosdelava.Unejemploclaro,eslaCordilleraOcenicadelAtlntico,lamismaqueemergeenIslandia.

Asimismo,existenvolcanesenlaparteinteriordeunaplacayallsepuededistinguirtambindostipos:volcanesformadossobreunaplacacontinentalqueserasgaendosyquesonconocidoscomoRift.Silaseparacincontinuadurantevariosmillonesdeaos,entoncessepuedeproducirlaaparicindeunnuevoocano.Unejemplotpico,eselgranriftdelEstedefricaendondeseubicanlosvolcanesdeTanzania,KeniayEtiopa.Finalmente,laszonasvolcnicasdeHawai,Galpagos,Canarias,etc.,queseformanapartirdelosdenominadospuntoscalientes,dondeelmaterialcalientedeorigenprofundoasciendehastalasuperficiedemanera

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independientealaderivadelasplacas.Lapartedelaplacaquepermaneceduranteuntiempoporencimadelpuntocaliente,llegaafundirydarorigenaunvolcn.Considerandoquelasplacassonmviles,conrelacinaestospuntosfijos,losvolcanesoriginadosporlospuntoscalientespuedenalinearseenformadeunrosario.

EnlaFigura3.1b,semuestralasregionesdondeseconcentranlamayoradevolcanes.ElCinturnCircumpacficoagrupatodoslosvolcanesquebordeanlaplacadelPacficoylabandaAlpino-Himalaya(losvolcanesquesedistribuyendesdeelSurdeEspaa,Nortedefrica,SurdeItaliayMontesdelCucaso),enlazandoconelsistemaHimalayo.Deestasregiones,laprimeradebesuorigenalacolisindeunaplacaocenicayunacontinental;mientrasque,lasegundaalacolisindedosplacascontinentales.Otrasregionesdondeaparecenvolcanesenmenornmeroqueenlasanteriores,sonlosfondosocenicosyenelinteriordeloscontinentes.Dentrodelatectnicadeplacas,losvolcanesqueseubicanenelCinturnCircumpacficoyenlabandaAlpino-Himalayacorrespondenabordesconvergentesdeplacasylosqueseencuentranenlasdorsalesmeso-ocenicasyenzonascontinentales(grandesfosas,comolaafricana)correspondenabordesdivergentes.

3.1.1.-ClasificacindeVolcanes

Losvolcanespuedenserclasificadosdediversasmanerasydependenbsicamentedeltipodeestudioqueserealice.As,lasclasificacionesmscomunessonporlaformadelconovolcnico,porlanaturalezadelosmaterialesqueexpulsan,porsuactividadeneltiempogeolgicoyporeltipodeerupcin.

Laclasificacinporlaformadelconovolcnicopermiteconsiderarvolcanesdetipoestrato-volcn,losmismosquepresentanpendientesde30a35gradosyestnformadosporlamltipleyuxtaposicindematerialesarrojadosensuscalderasatravsdelcrter;losdetipovolcn-escudo,presentapendientesmenosempinadas(2y10grados)ysonformadospormuchaserupcionesconmaterialesmuyfluidos;losdetipocaldera-volcnica,secaracterizanporpresentaredificiosvolcnicoscolapsadosporlas

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explosiones,derrumbamientosoagenteserosivos;eltipoconodeescorias,estaconstitudaporunconjuntodefragmentosderocasarrojadasporelcrteryformadosporlaexpulsinviolentadegasesmagmticosylosdetipovolcanes-marocuello-volcnico,queagrupaalosvolcaneserosionados,detalformaquedeellossolohaquedadolachimeneapetrificadapordondealgunavezhabracirculadolalava.

Segnlanaturalezadelosmaterialesqueexpulsa,eltipodeerupcindelosvolcanessesuelencalificarenefusivoscuandoestosexpulsansucontenidoenformapasivaopocoviolentayexplosivoscuandolohacenenformaviolenta.Porelcontenidoqumicodelosmaterialesquecontieneelmagma,losvolcanespuedenserdacticos,andesticos,riolticos,etc.,siendoestaunaclasificacinmscomplejadebidoaqueserequieredediversosestudiosenlaboratorioparadeterminarelmayoromenorcontenidodediversoselementosqumicosencadarocavolcnica.

OtraformamuytildeclasificarlosvolcanesesdeacuerdoasuactividadvolcnicapresenteenlosdiferentesperodosgeolgicosdelaTierra.Asporejemplo,setienevolcanesdelOligocenocon26millonesdeaos,todosextintos;delPliocenocon5millonesdeaosodelHolocenoquehanerupcionadohastahace10.000aoseinclusoentiemposhistricos.Estaclasificacinderivaenelresultadodelestudioydatacindelasrocasquecomponenelvolcn.

Sinembargo,laclasificacinmsconocidayqueenparteenglobaalgunascaractersticasdelasanteriores,serealizaapartirdelcomportamientoeruptivodelosvolcanes(Figura3.2)yentrelasmsimportantesseconsideraalaserupcionesdetipoPeleano,Pliniano,HawaianoyVulcaniano(FrancisySilva,1989).

3.1.2.-TiposdeErupcin

a)ErupcinPeleana.Estetipodeerupcinconsideraunaextrusinlentayviscosadelalavaqueseacumuladentrodelcrterformandoundomo.Enestetipodevolcn,laexplosividadesmximayaqueseformandevastadorasnubes

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b)

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ardientesquearrasantodoasupaso(unadeestasdestruylaciudaddeSanPedro,enlaislaMartinicaen1902).UnejemplodeestetipodeerupcincorrespondealvolcnMerapienIndonesia(Figura3.2a).

c)ErupcinPliniana.Erupcinquesecaracterizaporlaemisindeunacolumnadematerialeruptivoquepuedellegarhastalos40kmdealtura.Laemisinestaconstituidadeunainfinidaddepartculasdemagmaensuspensindentrodelgasvolcnicocalientequeesexpulsadohacialoalto.ElvolcnVesubioesuntpicoejemplodeerupcinPliniana(Figura3.2b).

d)ErupcinHawaiana.Estamarcadaporlaabundantepresenciadelavafluida,efusivaybaslticaconescasocontenidodegases.Enestetipodeerupcin,laactividadexplosivaesrelativamenteraraperopuedeformarsemontculosdeescoriaalrededordelosconductosvolcnicosdelava.Lalavararamentesederramaporelcrteryaquecomnmentesaleporlasfisuraspresentesaloscostadosdelconovolcnicocomoerupcioneslaterales.LosvolcanesMaunaLoayKilaueaenlasislasHawai,sonejemploscaractersticosdeestetipodeerupcin(Figura3.2c).

e)ErupcinVulcaniana.Engeneral,estetipodeerupcinsolorepresentapeligrosobreunazonarestringidaalrededordelcrterysecaracterizaporpresentarexplosionesrepetidasquegenerancolumnasdecenizas,lasmismasquealcanzanalturasdealgunoskilmetrosconbloquesderocasquecaencercadelcrter.Lascenizassondispersadasporelvientoydepositadasenvarioskilmetros.Enestetipodeerupcin,lalavaesmasviscosaypastosayrpidamentesesolidificaenlasuperficie.LosvolcanesdelSurdePer,generalmentepresentanestetipodeerupcinyentreelloselvolcnSabancaya(Figura3.2d).

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3.2.-LosVolcanesenlaReginSurdePer

EnlaFigura3.3a,sepresentaunesquemaquemuestraelorigendelosvolcanesenlareginSurdePerdentrodelprocesodesubduccindelaplacaocenicabajolacontinental,presenteenelbordeOestedeSudamrica.Laplacaocenica(Nazca)debidoasumenordensidad,subducebajolaplacacontinental(Sudamericana)arrastrandoconellalossedimentosprocedentesdelasuperficieocenicahastalos70-100kmdeprofundidadaproximadamente,lmiteenelcualapareceunacapaviscosallamadaastensfera.LaelevadatemperaturaenelinteriordelaTierrayeldescensodelasmismasalaadiraguaydixidodecarbonodelossedimentostransportadosporlaplacaocenica(fusinderocas),generaunfluidocalienteyviscosoconocidocomomagma,elmismoquedebidoasudensidadasciendehastalasuperficiedandoorigenalosvolcanes.

LosvolcanesdelareginSurdePer,formanpartedelextremoNortedelaZonaVolcnicadelosAndesCentrales(CVZ)mostradaenlaFigura2.2.Estazonaseextiendedesdelos1530hastalos2715latitudSur,conformadapor12volcanesactivos,siendolosmsimportanteselMisti,Ampato-Sabancaya-HualcaHualca,Andagua,Coropuna,HuaynaputinaUbinas,Ticsani,Tutupaca,YucamaneyCasiri,todosubicadosenlosdepartamentosdeArequipa,MoqueguayTacnarespectivamente(Figura3.3b).

LosvolcanesHuaynaputina,Ubinas(departamentodeMoquegua),MistiySabancaya(departamentodeArequipa),hansidoregistradoscomolosmsactivosdelosltimostiempos,yaquecuandoerupcionaron,provocaronimportantesdaospersonalesymateriales(FrancisySilva,1989;SimkinySiebert,1994).Unclaroejemplodelafuerzacatastrficadeestosvolcanes,eslaerupcindelvolcnHuaynaputinaenelao1600D.C.yquecausladesaparicindelalocalidaddeQuinistaquillas;laerupcindelvolcnUbinasen1957,conabundanteemisindecenizasqueafectdemaneraconsiderablealosterrenosdecultivodelaslocalidadesaledaas(HantkeyParodi,

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(1966).Otroejemplo,eselvolcnSabancayaqueen1986produjoabundanteemisindefumarolasycenizas,perosincausardaosseveros.

a)VolcnHuaynaputina.

Estevolcnseubicaenlascoordenadas1635Sy7052W,sucrteresdetipomonogenticode2.5kmdedimetroysinformadefinidacomoresultadodelaerupcincatastrficadel18deFebrerode1600.ElvolcnseencuentrasituadoenelextremoOestedelroTambo(Moquegua)aunaalturade4800m.s.n.m.Aldasiguientedesuerupcinen1600D.C.,laciudaddeArequipaubicadaa70kmdelvolcn,fuecubiertaporunalluviadecenizablancaquecaydurantesemanasymantuvoalaciudadenoscuridadenplenoda.Asimismo,laacumulacindegrandescapasdecenizassobrelostechosdelasviviendasprovoceldesplomedemuchasdeellas.Enlugaresprximosalvolcn,variospueblosysushabitantesfueronsepultadosporlosflujospiroclsticosquedescendieronagranvelocidadporlaspendientesdeledificovolcnico(localidaddeQuinistaquillas).Estascenizascubrieronunradiode1000kmdesdeelvolcn.Enlaactualidad,noexisteevidenciaalgunadereactivacindelvolcnHuaynaputina,perosiocurriese,noseratanviolentacomolaocurridaen1600D.C.(Legros,1995).

b)VolcnUbinas

ElvolcnUbinas,estaubicadoalOestedelroTambo(1622Sy7054W)conunaalturade5636m.s.n.m.Estevolcnesuntpicoestrato-volcndeedadPleistocnicaemplazadosobreunaaltiplanicievolcnicadeedadcenozoica,conformadaporignimbritasyflujosdelava.Sucono,relativamentesimtrico,estatruncadoensucimaporunampliocrterdefondoplanodeunos1500mdedimetro,dentrodelcualseabreunpequeocrteraunaprofundidadde200metrosdedondesurgenabundantesfumarolasconoloraazufre(Legros,1995).ElvolcnUbinasesunodelosmsactivosdelareginSurdePer,yaquecuentaconmsdeunadecenade

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erupcionescontabilizadasdesdelapocadelaconquistaespaola.Estaserupciones,secaracterizanporpresentarpequeasexplosionesycolumnasdecenizaalniveldelcrter.Lainformacinexistente,muestralaocurrenciadeerupcionesconcontinuaemisindefumarolasydegasesdesde1662(SimkinySiebert,1994).Parodi(1966),citaerupcionesocurridasdesde1667hastaOctubrede1956conemisindecenizasyescoriasqueocasionaronseverosdaosenlosterrenosdecultivoprximosalalocalidaddeUbinas.Dentrodeesteperodo,HantkeyParodi(1966)indicantambinhaberobservadounpotentechorrodegasesyvapordecolorgrisoscurodecercade150metrosdedimetroquellegoaelevarsehastaunos500mdealtura.EstaserupcionessondetipoVulcanianoyhansucedidohastalaactualidadsinrepresentarmayorpeligro,talcomoocurrienNoviembrede1986yqueseprolonghastaMayode1996conimportanteincrementodelaactividadfumarlica(Rivera,1998).Siocurrieseunaerupcincomolade1956,losdaosseranconsiderablesparaloshabitantesdelalocalidaddeUbinassituadaasolo6kmdelcrterdelvolcn.LapresenciadecaonesrelativamenteprofundosenelSur-Estedelvolcn,permitirancanalizarfcilmentelosflujospiroclsticosylodohaciadichalocalidad.

c)VolcnMisti

ElvolcnMisti,seencuentraubicadoenlascoordenadas1611Sy7132Wconunaalturade5822m.s.n.m.Porsusimetra,estevolcnesconsideradocomoelmselegantedelPer;sinembargo,suhistoriaeruptivanoesbienconocida,perosecreequeseencuentraenactividaddesdehaceporlomenos35000aos,fechadesumsantiguaerupcin(HantkeyParodi,1966).Enelcursodeestosaos,sehabransucedidohasta13erupcionesconemisionesdefumarolasycenizasproductodelascuales,enlaactualidadsepuedeobservaralgunosvestigiosenlasquebradasqueerosionanlosflancosdelvolcn.

Laltimadelaserupcionesdeestevolcnhabratenidolugarhace2000aosyesprobablementelaresponsabledelaaperturay/oreaperturadelcrterexteriordelvolcn.Estaerupcinsehabrainiciadoconlaemisindematerialesvolcnicoshasta

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alturasde20a25km,paraluegocaersobrelaciudaddeArequipaformandocapasdealgunoscentmetrosdeespesor.Altrminodelaerupcin,lacolumnasehabradesplomadosobresimismadandoorigenalosflujospiroclsticosquequedaroncanalizadosenlasquebradasdelapartesurdelvolcnhastallegaralpermetrodelaciudad.Otraserupciones,probablementeocurrieronenlossiglosXVII,XVIIIyXXconlacrisisvolcnicaregistradaen1985,dondelascolumnasdehumoconceniza,alcanzaronalturasdehasta1kmporencimadelcrter.Enlaactualidad,estevolcnnorepresentamayorpeligro,aunquefrecuentementeseapreciaemisindealgunasfumarolas.Siseprodujeraunaerupcinimportante,laciudaddeArequipaestaraenunaposicincrticaporquelosmaterialesdelaerupcincaerandirectamentesobreella.

d)VolcnNevadoSabancaya

ElvolcnSabancaya,estalocalizadoenlascoordenadas1547Sy7132Wypresentaunaalturade5970m.s.n.m.Estevolcnesuntpicoestrato-volcnandesticodeedadHolocnicaRecienteyformapartedelComplejovolcnicoAmpato-Sabancaya-HualcaHualca,elmismoqueestaconstituidoporlosdomosSabancaya-1SurySabancaya-2Norteendondeseabreelcrteractivo(Thouretetal.,1994;Thouretetal.,1995a).Geogrficamente,estevolcnestaubicadoa30kmalS-WdelalocalidaddeChivayya80kmalNNWdelaciudaddeArequipaysuaccesibilidad,desdeestaciudad,serealizaatravsdelacarreteraqueconducealalocalidaddeChivay,CajamarcanaylaHaciendaSallalli.

Laactividaderuptivadeestevolcnseremontaalosaos1750y1784-1785,desdeentoncesnosehatenidonoticiaalgunadelvolcn.Luegodeunperododequietuddeaproximadamente200aos,elvolcnpasaaotroperododereactivacinenNoviembrede1986,distinguindoseunaprimerafaseeruptivadetipoVulcanianacaracterizadaporlafrecuenteemisindefumarolasquealcanzaronalturasde3y5kmaproximadamenteyvolmenescondimetrosdehasta500m(RodrguezyUribe,1994).Esteprocesoeruptivodurhasta1990,paraluegopasaralafaseexplosiva

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caracterizadaporlaexpulsindecenizas,bloquespequeosderocasylaconstanteemisindefumarolasquellegaronacubrirunreade10km2(Huamn,1995).Apartirde1993,laerupcindelvolcnSabancayadecrecepaulatinamente,llegandoapresentarsenicamenteemisionesdefumarolasenformaespordicaacompaadasconsismosdemagnitudesprcticamenteimperceptibles.Lasemisionesespordicasdefumarolas,puedenserobservadashastalaactualidad.Duranteelprocesoeruptivodelvolcn,elInstitutoGeofsicodelPerylaUniversidadNacionaldeSanAgustnrealizarondiversosestudiosdevigilanciassmicaconperodoscortosdeobservacinycuyosresultadospermitieronproponerdiversashiptesisparaexplicarelprocesoevolutivodelvolcndesdeelpuntossmico(RodrguezyHuamn,1992;Kosaka,etal,1992;Macedo,1996;Gonzles,1996;Lazo,etal.1996)ygeolgico-tectnico(Thouret,etal.,1995ayThouretetal.,1995b).

3.3.-RegistrosdeSismosenVolcanesActivos

Losestudiossismolgicosrealizadossobrediferentesvolcanes,hanpermitidoobservaryregistrarunagranvariedaddesealesquepuedenserasociadosalosdistintosprocesosfsico-tectnicostpicosdevolcanesenactividad.Engeneral,laexistenciadeunagranvariedaddesealesssmicaspuedeseratribuidaadosprocesos:elprimeroconsideralassealesquebrindaninformacindelascaractersticasfsicasdelafuentessmica,talescomolarupturadelarocaslidaquerodeaalvolcn,trasladooacumulacindemagma,circulacindefluidos,gasesyensuperficielaemisindefumarolas.Elsegundoprocesoestarelacionadoconlatrayectoriaquesiguelaondassmicaatravsdelasdiversasestructurasqueconstituyenelvolcn,caractersticasqueluegosereflejanenlaformadelregistrodelaseal,observndosefrecuentementeunasuperposicindevariasfasesssmicas.

Adiferenciadelossismosproducidosenzonasdecontactodeplacasodeformacinensuperficie,lossismosvolcnicossonmsdiversasdebidoprincipalmentealacomplejidaddelosprocesoseruptivosquetienenlugarencadavolcn.Estascaractersticashanpermitidoquevariosautoresrealicendiversas

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clasificacionesparalosdiferentestiposderegistros(Minakami,1974;Latter,1979;Malone,1985;Lahretal.,1994;Tsurugaetal.,1997;Gil-CruzyChouet,1999).LaclasificacinmsgeneralobedecealesquemaelaboradoporMinakami(1974)enbaseasuexperienciaconmuchaserupcionesocurridasenvolcanesjaponeses.As,Minakamiclasificalassealesssmicasen6tipos:sealestipoA,tipoB,tipoC,sealesdePerodoLargo(LP),explosionesytremores.Sinembargo,algunosobservatoriosvulcanolgicoshanextendidoestaclasificacindeacuerdoalascaractersticasobservadasenelprocesoeruptivodesusvolcanes,yaseademaneradescriptivaoapartirdelanlisisdelcontenidodefrecuenciastpicasencadasealssmica.Acontinuacin,serealizaunadescripcindelaclasificacinderegistrosssmicosdevolcanesyejemplosobtenidosdelosdiferentesvolcanesenactividad(Figura3.4).

3.3.1.-ClasificacindeSealesSsmicas

a)SealesTipoA.Estassealessonproducidasporsismosqueocurrendentrodelconovolcnicodebidoalfracturamientodelasrocas,enrespuestaalaintrusinomigracindelmagmaoporlaexpansindelosfluidosdebidoalapresenciadealtaspresionesgeotermalesenlasrocas.Estossismosocurrenaprofundidadesde1a15kmbajoeledificiovolcnicooenlosalrededoresdelmismo.LassealessoncaracterizadasporsusaltasfrecuenciasyenloscualessepuededistinguirfcilmentelasfasesPyS.Estassealessonsimilaresalasproducidasporsismosasociadosconactividadtectnica.EnlaFigura3.4a,semuestraejemplosdesealesTipoAcorrespondientealosvolcanesGaleras(Colombia),Sakurajima(Japn)ySabancaya(Per).

b)SealesTipoB.Estassealesssmicassonproducidasporsismosqueocurrenaprofundidadesmenoresde1kmyposiblementeseancausadasporfracturamientoderocas,peroadiferenciadelosdeTipoA,secaracterizanporpresentardiversasfasesamaneradeenjambresquemuestranprobablemente,elcaminorecorridoporlasondasenlascapasheterogneasdecenizasylava.EstetipodesealespresentabajasfrecuenciasyunafasePemergente,lafaseSnoes

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clarayporlotanto,difcildedistinguir.EnlaFigura3.4b,semuestralasealssmicaregistradaenlosvolcanesUsuenJapnyElRuizenColombia.

c)SealesTipoC.EstassealesssmicascorrespondenaregistrosdesismosdeTipoBquesesobreponenunossobreotros;esdecir,seobservaelregistromltipledesismostipoBenunasolasecuencia.EstasealfueobservadaporvezprimeraporMinakami(1974)duranteelprocesoeruptivodelvolcnUsuenJapn.Suorigenestaraasociadoprobablementealcrecimientodeldomodelava.

d)SealesdePerodoLargo(LP).Estassealessonproducidasporelrolactivodelosfluidosdentrodelconductovolcnico,losmismosqueproducenresonanciaoinestabilidadenelflujodelosmismos.Estassealessecaracterizanporpresentaralinicioaltasfrecuenciasparaluegoserdominadasporunacomponentedeperodolargo,talcomoseobservaenlaFigura3.4cycuyosregistroscorrespondenalvolcnUsuenJapn,GalerasenColombiaySabancayaenPer.

e)SealesdeExplosiones.Sealesquesegeneranporexplosionesvolcnicasqueseproducendurantelaactividaderuptivadelvolcn.Estassealessonproducidasporlaliberacinsbitayrepentinadelvapordeaguayotrosgasescontenidosenlascapassuperficialesdelvolcn.Aqu,seproducelafracturacinypulverizacindelasrocasdelascapassuperioresconlasubsiguienteexpulsindeestosmateriales,dependiendodelafuerza,duracinyfrecuenciadelasexplosiones.EjemplosdeestassealessemuestraenlaFigura3.4d,losmismosquecorrespondenaexplosionesproducidasenlosvolcanesSanCristobal(CostaRica),Karimsky(Rusia),Tungurahua(Ecuador)ySabancaya(Per),estosdosltimosactualmenteenactividad.

f)SealesdeTremores.Estetipodesealesregistradocomnmenteenvolcanesactivos,siendosucaractersticalapresenciadeuntrencontinuode

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vibracionesquepuedendurarhoras,dasysemanas.Adiferenciadelassealesdescritasanteriormente,lostremoresproporcionaninformacindetodoelprocesoeruptivodelosvolcanes,entreelloslosasociadosalosprocesosmagmticosenelinteriordelvolcnyaseaporelmovimientodelmagmamismo,gases,ruidosyensuperficieporlaemisindefumarolas,cenizasycadaderocas.Lasobservacionesrealizadassobrelassealesdetremoressugierenqueestasvaranenamplitudyfrecuencia,caractersticasimportantesquepermitenclasificarlosentremoresarmnicos,monocromticosyespasmdicos.EnlaFigura3.4e,semuestraejemplosdesealesdetremorarmnicoenlosvolcanesKarimsky(Rusia),ElRuiz(Colombia)ySabancaya(Per).

Engeneral,laclasificacindelassealesssmicasdevolcanesestarelacionadadirectamenteconlascaractersticasgeofsicasdecadavolcn,yaquenotodoslosprocesoseruptivospuedengenerarlosmismostiposdeseal.Elanlisisdeestassealeshapermitidoquelosinstitutosdeinvestigacinadecuensusclasificacionesdeacuerdoalascaractersticasparticularesdecadavolcn

3.3.2.-SealesSsmicasenelVolcnSabancaya

Enlaactualidad,elInstitutoGeofsicodelPercuentaconungrannmerodesismogramasquedescriben,desdeelpuntodevistassmico,elprocesoeruptivodelvolcnSabancaya.Estossismogramascorrespondenalperodo1990-1995ycuyoanlisishapermitidoidentificarlaexistenciadeunagrandiversidaddesealesdesismosvolcnicosquepuedenserconsideradosonodentrodelaclasificacingeneralpropuestaporMinakami(1974).

Muchasdelassealesssmicas,segntestigosdirectos,obedecanasituacionesparticularesdelvolcnSabancayacomolaemisindefumarolasacompaadasderuido,cenizas,cadadepequeosbloquesderocas,ecos,deshielos,explosionessonoras,etc.Sinembargo,alnocontarconunaestadsticadeestossucesos,sehavistopor

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convenienterealizarunaclasificacinvisualdelostiposdesealesenfuncindelaclasificacinpropuestaporMinakami(1974),complementadaconlasdeLatter(1979),Malone(1985),Lahretal.(1994),Tsurugaetal.(1997)yGil-CruzyChouet(1999).

Losresultadosobtenidoshansidopublicadosenelvolumen90delBoletndelaSociedadGeolgicadelPerconelttuloSealesSsmicasdeVolcanesActivos:EjemplosdelVolcnSabancaya,Arequipa(Per),Diciembre2000.Seadjuntacopiadedichapublicacin.

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CAPITULO4

COMPLEJOVOLCANICOAMPATO-SABANCAYA-HUALCAHUALCA

4.1.-Introduccin

EnlareginSurdePer,elmayorcomplejovolcnicoestaformadoporlosvolcanesNevadoHualcaHualcade6020m.s.n.m.(zonaNorte),Sabancayade5976m.s.n.m(zonaCentro)yNevadoAmpatode6280m.s.n.m(zonaSur),todosdistribuidosdeSuraNorte,entrelaslocalidadesdeHuancayCabanaconde(provinciadeCaylloma,departamentodeArequipa).Estecomplejovolcnicoselocalizaa80kmaproximadamenteendireccinNor-OestedelaciudaddeArequipa,siendosuactividadvolcnicanoreciente,yaqueexistereferenciasdemanifestacionesdeactividaddesdeiniciosdelallegadadelosespaoles(sigloXVI).As,amitaddelsigloXVIII,lascrnicasdeTravadayCrdoba(1752)yBarriga(1951),indicanqueestecomplejoconocidoentoncescomoAmbato,queenellenguajequechuasignificaSapo,hapasadopordosepisodioseruptivos,unoen1752yelsegundoen1784-1785.Estosautoresindican:ElvolcndeAmbato,comohancorrompidoslosespaoles,estaenlaprovinciadeCollagasaveinteytantasleguasaloccidentedelaciudaddeArequipa.Sualturaserdetrescuartosdelegua,confaldamuydilatadaquetransitandoyoporsufaldashicemansinmuycercaysentaquellanocheruidoqueseriadepeasqueescaladasdelfuegoqueardeincesantementebajandespeadasdelaalturaenbuscadesucentro,all,elvolcnestaperennementeardiendodedaydenocheyquenohaynoticiadehaberhechoestragosentiemposinmemoriables.Asmismo,un11deJuliode1784,posterioralterremotodel13deMayodeeseao,enundiarioelaboradoporZamcolayJaregui(1804),selee:Da,11.-alas9y56minutossesintiuntemblordetierra,conbastanteremeznperoquenocausningndao.SetuvonoticiadequeelpueblodeLari,jurisdiccindeCaylloma,hayuncerroovolcnllamadoAmbato,elqueaefectosdeestosterremotos,elvolcnhumeaybostezafuego.Ningunadeestasdescripciones,permitientoncesdiscerniracualdelostresvolcanessereferan,aunqueenlaactualidadseasumequesetrataradel

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volcnSabancaya(Rodrguez,1991).Desdeentonces,nosehabatenidoningunanoticiadeactividadvolcnicahasta1981,dondelasprimerassealesdereactivacindelvolcnfuerondadasporloshabitantesdelaslocalidadesdeCajamarcanayHuacachiguero,situadosalpiedelvolcn.Posteriormente,en1985sehabraincrementadolaemisindefumarolasyderuidosquehastaentonceseranpocofrecuentes,debidoaelloloshabitantesnoledieronmuchaimportanciahasta1986(Huamn,1995).

AiniciosdeNoviembrede1986,elvolcnSabancaya,ubicadoenlapartecentraldelcomplejovolcnico,iniciaunaactividadfumarlicaintensaconlaconsecuenteemisindegasesquealcanzaronalturasde500y1000metrossiendomsvisiblesavarioskilmetros,hechoqueprovocalarmaenloshabitantesdelospobladosdeChivayyCabanaconde.Laactividadfumarlicafuedisminuyendopaulatinamentehastamediadosde1987,dondenuevamenteseincrementaafectandoaloshabitantesdelaslocalidadesmscercanascongasesyfumarolascadavezmasviolentas.Durante1989,laactividadvolcnicadelSabancayasemostrmenosfrecuenteyenMayode1990,elvolcnpasaaunafaseexplosivacaracterizadaporemisindecenizasycadaderocasacompaadasderuidosysismicidadlocalmuydbil.

AntelaevidenciadelpeligrodeunaprobableerupcindelvolcnSabancaya,elInstitutoGeofsicodelPer(IGP),laUniversidadNacionaldeSanAgustnydiferentesagenciasinternacionalesparticiparonendiversasmisionesdecampohacialaregindelvolcn,conelobjetivoderealizarestudiosgeolgicos,tectnicos,ssmicosyasmonitorearsuevolucin.Lasdiferentesmisiones,describendemaneradetalladalasobservacionesrealizadasenelvolcnyenlosalrededoresdelmismo,ascomolosresultadosobtenidosdelosdiferentesestudiosssmicosysurelacinconlaactividadtectnicayvolcnicadecarcterlocal.

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4.2.-GeologayTectnica

LaregindelvolcnSabancaya,seubicaeneldepartamentodeArequipayenelextremoNortedelaCordilleraOccidental(Figura4.1),lamismaqueestaconformadaporafloramientosderocasdeedadMesozoicayCenozoicaconunidadesdiscontinuasquedescansansobreunbasamentoPrecmbrico(Vicenteetal.,1979).LosafloramientosdelMesozoicosemuestranalolargodeloscaonesprofundosdelroColca,observndoselapresenciadesecuenciassedimentariasdeorigenmarinoquehabransidoafectadasporfuerzascompresivasduranteelCenozoicoSuperior.LosafloramientosdelCenozoicoocupancasiel80%deldepartamentodeArequipayestnrepresentadosprincipalmenteporseriesvolcnicasyvolcano-sedimentariasdeorigencontinental.ElextremoEstedelaCordilleraOccidentalestcompuestoderocasvolcnicasyvolcanoclsticasconstituidasdecapasdeignimbritaspertenecientesalGrupoTacazadelMiocenoInferior.Sobreyaciendoaestegrupo,sedistinguenpotentesderrameslvicosdeandesitas,dacitasycapasignimbrticasdelgrupoBarrosodelPlioceno-CuaternariorepresentadoprincipalmenteporelvolcnSabancaya,actualmenteenactividad(Chorowiczetal.,1992).LosproductosdeerosinactualdelvolcnSabancaya,selocalizanenlosflancosyfondosdelosvallesdeLariyChivayconstituyendodepsitosdealuviales,coluvialesyrellenoslacustres.

ElvolcnSabancayapresentaactividadtectnicareciente,lamismaquehasidoestudiadayanalizadaapartirdeimgenesdesatliteLandsatMSSyobservacionesdecampoporHuamnetal.(1993)yHuamn(1995).EnlaFigura4.2,seobservalapresenciadeunaimportantedeformacinenlaregindelvolcnSabancayarepresentadaprincipalmenteporlasfallasdeIchupampa,HuancayelsistemaHuambo-Cabanaconde,todasubicadasenelextremoNE,SWyNortedelcomplejovolcnicoAmpato-Sabancaya-HualcaHualca(Sbrieretal.,1985).Asimismo,enlamismafiguraseobservalapresenciadeunimportantenmerodelineamientossobrelapartecentraldelreadeestudioconocidocomoPampaSepinayquehansidopuestosenevidenciaporHuamnetal.(1993)yrevisadasporMering,etal.(1996)apartirdeimgenessatelitalesSPOTyLandsatMSS.SegnHuamnetal.(1993),el

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elementodedeformacinmsrepresentativoenestarealoconstituyeellineamientodeSepina(LS),elmismoquepartedelvolcnSabancayapasandoporPampaSepinayporlaslocalidadesdeAchoma,Yanque,CoporaqueeIchupampahastallegaracortaralafalladeIchupampa.Unanlisisendetallerealizadosobrelasimgenesdesatliteobtenidasen1993,hapermitidoidentificarenelrealapresenciadelineamientosmenoresorientadosendireccinNE-SWyN-ScercadelaslocalidadesdeHuituhuasiyLayuni,ascomootrosorientadosendireccinE-WcercadeLariyMaca.SegnMeringetal.(1996)ladisposicindiscontinuadeestoslineamientossugierenquesonmuyrecientes.

4.3.-EstudiosSismolgicos

DespusdelareactivacindelvolcnSabancaya,elInstitutoGeofsicodelPer(IGP)inicialosestudiossismolgicosconlainstalacinde5estacionesssmicasenlaregindelvolcnSabancaya(RVS),entrelosperodosJulio-Setiembrede1990yMayo-Juniode1991(RodrguezyHuamn,1992).Posteriormente,elInstitutoGeofsicodelaUniversidadNacionaldeSanAgustndeArequipa(IGUNSA),realizaunaevaluacindelaactividadssmicadelvolcnSabancayaparaelperodo1990-1994utilizando3estacionesssmicasporttiles(Gonzlesetal.,1996).Losprincipalesresultadosobtenidosenestascampaasssmicassondescritosacontinuacin.

En1990,elInstitutoGeofsicodelPer(IGP)realizalainstalacindeunaredssmicacompuestapor2estacionesanalgicas(CajamarcanayPinchollo)y3digitales(Cabanaconde,ChininiyAchoma),afinderealizarelmonitoreossmicodelvolcndurantesuprocesoeruptivo.Lasestacionesdeestaredfueronlocalizadasadistanciasde11y25kmdelcrterysemantuvieronoperativasdemanerairregulardesdeJuliode1990hastainiciosde1993(verFigura4.2);sinembargo,debidoaladificultaddeaccesoyalatopografaaccidentadadelazona,elmantenimientodelasestacioneserademanerairregular.Apesardeestosinconvenientes,RodrguezyHuamn(1992)realizaronlalocalizacinyelanlisisde131sismosnetamentelocalesycuyascaractersticasson:

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-EnlaFigura4.3a,sepresentaladistribucindeloslineamientostectnicospresentesenlaRVS(Huamn,1993ayMeringetal.1996)ylaactividadssmicaregistradaduranteelperodoJulio-Setiembrede1990(RodrguezyHuamn,1992).LoscrculosenrojorepresentanlossismosmejorlocalizadosoSismosMaestrosylosverdesalossismosdenominadosporlosautorescomodetipoB.Talcomoseobservaenlafiguramencionada,losSismosMaestrosseencuentrandistribuidossobrePampaSepinayenelextremoEstedelalocalidaddeLayuni,SahuanayHuituhuasi,conunamayordispersinalSWdelalocalidaddeVisconoja.LasismicidaddetipoB(encolorverde),muestralamismatendenciaquelossismosmaestros.EnlosalrededoresdelvolcnSabancayanoseobservalaocurrenciadesismos.Engeneral,lasismicidadseconcentrasobreelreademayordeformacintectnica(presenciadeungrannmerodelineamientostectnicos);esdecir,sobrePampaSepina.

-EnlaFigura4.3b,semuestralossismosregistradosylocalizadosduranteelperodoMayoyJuniode1991(RodrguezyHuamn,1992).Estossismosprecedieronalsismoocurridoel23deJuliode1991(5.4mb),losmismosqueseconcentranenmayornmeroenelextremoSurdelalocalidaddeMaca,prximoalepicentrodelsismodel23deJulio.Porotrolado,alEstedelaslocalidadesdeSahuana,HuituhuasiyVisconojaseobservalapresenciadeunnmeromenordesismosdistribuidosdemaneradispersa.Duranteesteperodo(MayoyJuniode1991),noseobservalaocurrenciadesismossobreelvolcnSabancaya,

-LaFigura4.3c,muestralalocalizacinepicentraldelasrplicasdelsismodeSepinadel1deFebrerode1992(5.0mb).EstasrplicassedistribuyensobreunreapequeaubicadaalNEdelvolcnSabancaya,prximoalroSepinayalaslocalidadesdeLayuni,HuituhuasiyVisconoja.EntrelaslocalidadesdeYanqueyAchomaseobservalapresenciadetressismosqueaparentementenotienenrelacinconelsismodeSepina,aunqueunodeellosseubicaenelcentrodelafalla

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-Ichupampa.AlsurdelepicentrodelsismodeSepinayalNEdelvolcnSabancaya,lasismicidadesmayor,notndoseelincrementodesismosdeNorteaSur.Siserealizaunacomparacinconladistribucindelossismosocurridosdurantelosperodosanteriores(Julio-Setiembrede1990yMayo-Juniode1991),seobservaquetodalasismicidadseubicasobrePampaSepina;esdecir,alNEdelvolcnSabancaya.

Enfuncindeladistribucinespacialdelossismosregistradosenlosperodosantesmencionados,Huamn(1992)sostienedequelosepicentrosdescribenunatendenciamigratoriaqueseiniciaraenPampaSepina(Figura4.3a)hastallegarfrentealaslocalidadesdeLayuni,HuituhuasiyVisconoja(Figura4.3c).Paraexplicarestatendencia,elautorproponeelmodelodeamenazasismotectnicamostradaenlaFigura4.3d.Enestemodelo,ellineamientoconocidocomoSepina(LS)juegaunrolimportantedebidoaqueseparadosagrupamientosdesismosasociadosalossismosdeMacaySepina.Segnelautor,entreambosagrupamientosdesismosexistiraunazonadealtaacumulacindeenergayesfuerzos,enlacualseestaradesarrollandounreadedebilidadsismotectnica(STFZ)yenconsecuencia,esposiblequesegenereunsismodemagnitudmoderadaylosefectosdelmismoseveranreflejados,porunlado,conlareactivacindelvolcnSabancaya(Z1)yporelotrocondeslizamientosenlalocalidaddeIchupampa(Z2).

Otrosestudios,sobrelasismicidadocurridaenlaregindelvolcnSabancaya,fueronrealizadosporGonzlesetal.(1996)apartirdelainformacinobtenidadeunaredssmicacompuestaporlasestacionesssmicasdeCabanaconde,MacaySallalli(Figura4.4a)instaladasalrededordelvolcnSabancayaentrelosaos1990y1994(distanciasde10y11kmdesdeelcrter).Duranteesteperodo,losautoresindicanelregistrode44sismosquefueronlocalizadosenelextremoNorteyNEdelvolcnHualcaHualcayaprofundidadescomprendidasentre3y9km.EnlosalrededoresdelvolcnSabancaya,seobservalapresenciadesolo4sismos.EnlaFigura4.4b,sepresentaunaseccinverticalsegnlalneaB-ByenlacuallosautoresindicanlanoocurrenciadesismospordebajodelosvolcanesAmpatoySabancaya,yaqueestosse

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distribuyendemaneradispersabajoelvolcnHualca-Hualcaconprofundidadesparasushipocentrosmenoresa9km.Estasismicidad,abarcaunreade100km2aproximadamenteyencuyosextremoslaausenciadesismosestotal.Deacuerdoaestascaractersticaslosautoressostienenquelossismosquepresentanprofundidadesentre3y7kmpodranestarasociadosalfracturamientoderocasdentrodelvolcnSabancaya,losmismosquedefiniranlaposiblegeometraylaprofundidadprobabledelacmaramagmtica

Engeneral,losdiferentesestudiosssmicosrealizadosenlaregindelvolcnSabancayaporelInstitutoGeofsicodelPer(IGP)yelInstitutoGeofsicodelaUniversidadNacionaldeSanAgustn(IGUNSA),muestranquelaactividadssmicaseconcentramayormentealEsteyNEdelvolcnSabancaya;esdecir,sobreloslineamientostectnicospresentesenlazonadenominadacomoPampaSepinasiendolaprofundidaddesusfocosmenoresa10km.Inicialmente,estainformacinsugierequetodoelprocesodedeformacinproducidaenlaRVSsehadesarrolladosobrePampaSepina;sinembargo,ladispersindeestasismicidad,tantoensuperficiecomoenprofundidad,difcilmentepuedepermitirproponerunahiptesissobrelageometraoprofundidaddelaposiblecmaramagmticadelvolcnSabancaya.

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CAPITULO5

ADQUISICIONDEDATOS

5.1.-Introduccin

DespusdelareactivacindelvolcnSabancayaen1986,elInstitutoGeofsicodelPer(IGP)realizunaseriedemisionescortas(de2a3das)alvolcn,conelobjetoderealizarobservacionesinsituyaspoderidentificarlaexistenciadeposiblespatronesgeofsicosquepermitanevaluaryanalizarsucomportamientoyevolucin.

Laprimeramisin,areayterrestre,fuerealizadael24deJuniode1988conlaparticipacindeinvestigadoresdelServicioGeolgicodelosEE.UU.,EscuelaPolitcnicadeEcuador,LaboratoriodeTeledeteccindelaUniversidaddePars,MinisteriodeMedioAmbiente-DelegacindeRiesgosMayoresdeFrancia,DefensaCivil,UniversidadNacionaldeSanAgustn-ArequipayelInstitutoGeofsicodelPer.Estamisin,permitiobservardetalladamentelageometradelcrterdelvolcn,lospuntosdeemanacindegasesenlaparteNortedelcrterylapresenciadefracturasabiertassobrelamisma.

EnAgostode1988,serealizaunasegundamisinafindellegarhastalacimadelvolcnSabancayayobservarlasdeformacionesproducidasensucrter;sinembargo,nosetuvoxitodebidoalaintensaactividadfumarlicaquesepresentduranteesteperodorealizndosesolamenteelreconocimientogeolgicoyelmuestreoderocaspresentesentrelos4600y5400metrosdealtura.

EnMayode1989,observacionesrealizadasporA.Rodrguez,jefedelaoficinadelIGPenArequipa,adistanciasde8y20kmdelvolcnSabancaya(carreteraChivay-Cabanaconde),permitierondescribirlaexistenciadeunaactividadfumarlicaintensa

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concolumnasdehumode200metrosdedimetroyalturasde500maproximadamente.Porencimadeestaaltura,lasfumarolassedisipabanensutotalidad.

EnJuliode1990,elIGPdecidemonitorearlaactividadssmicadelvolcneinstala3estacionesdigitales(Achoma,ChininiyCabanaconde)y2analgicas(CajamarcanayPinchollo)enlaregindelvolcnSabancaya(RVS),lasmismasqueestuvieronoperandohastainiciosde1993.Elprincipalproblemadeestasestacionesfueelcontroldetiempo,elmismoquenofuerevisadoycontroladodemaneraconstantedebidoalasdificultadesparalograraccesoalaregindelvolcnSabancaya;sinembargo,RodrguezyHuamn(1992)llegaronalocalizar131sismostectnicosocurridosentrelosaos1990y1991(Md5segundos.Deacuerdoaestadiferencia,lossismosseubicaranenpromedioadistanciasmayoresalos40km;esdecir,fueradelreaconsideradaenesteestudio.

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Sismos,quehapesardehabersidoregistradosentresestacionesssmicas,solohasidoposibleidentificarunafaseSosimplementenosehaidentificadolafase.

-SismosregistradosnicamentepordosestacionescondosfasesPydosfasesSidentificables.UnejemplodeestossismossepresentaenlaFigura5.4a(12Noviembrede1993alas19:20GMT)dondeseobservaquelasfasesPySpuedenseridentificadasconfacilidadenlasestacionesdePATyPUC;mientrasque,enlaestacinJOLlasealseencuentratotalmenteruidosa.

-Sismosregistradospordosestaciones,condosfasesPyunafaseSidentificables.EnlaFigura5.4b,semuestraunejemplodeestossismos(16deNoviembrede1995alas17:17GMT)registradoporlasestacionesdePATyJOL,siendolasfasesPySenelregistrodelaprimeraestacinbastanteclara;mientrasque,enJOLsoloesposibleidentificarlafaseP.LaestacinPUC,noharegistradoelsismo.

-Sismosregistradospor2estaciones,siendoalgunasveces,lafasePdifcildeidentificar.Unejemplo,semuestraenlaFigura5.4ccorrespondientealsismoocurridoel1deOctubrede1993alas07:53GMT.EnestafiguraseobservaqueenlaestacinPATseidentificaconfacilidadlasfasesPyS;mientrasque,enJOLapesardehabersidoregistradodemaneratenue,resultamuydifcilidentificareliniciodelafaseP.LaestacinPUC,noharegistradoelsismo.

5.3.2.-EstimacindelosErroresdeLectura

EsrealmenteimportanterealizarunaestimacincualitativadeloserroresdelecturaparalostiemposdellegadadelasfasesPySafindetenerunabuenaaproximacindelosresultadosaobtenerseenesteestudio.Lasposiblescausasdeloserrorescomnmentepresentescuandoserealizalaidentificacindefases,sonlassiguientes:

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-Erroresdelecturadebidoalafinezadeltrazoenelregistrodelaseal.

-Erroresenlalecturadebidoaladerivadelcontroldetiempocomoresultadodelmecanismoquemovilizaeltambor.

-Erroresdelecturadebidoalacalidaddelsismograma;esdecir,lacontraccindelpapelporelpasodeltiempo.

-Erroresdebidoalasensibilidaddelinstrumento,elmismoquepermiteelregistrodelossismoscondiferentesamplitudesyperodos,pudiendosermuchosdeestosdemalacalidadonoregistradoenlasestacionesmenossensiblesencomparacinconlasdealtasensibilidad.

Enesteestudio,loserroresproducidosporlafinezadeltrazohansidofcilmentesuperadosutilizandounalupamilimetrada,permitiendoasunamejorvisinylecturadelasfasesPyS.ElcontroldeltiemposerealizconunsistemaGPS;porlotanto,nomostrderivadetiempo.Loserroresprovenientesporlacontraccindelpapelfueronmnimosdebidoaquelamayoradelossismogramassemantuvieronatemperaturasadecuadas;porlotanto,lospulsosdetiempo,(enestecasoelcorrespondientealminutoyhora)siempreseencontrabancada90mm.Sinembargo,lasdiferentessensibilidadesogananciasconquefuncionaroncadaunadelasestacionesnohasidoposibleevitarlasyaquelascondicionesderegistroencadaestacin(ubicacinytipodesuelo)erandiferentes.Debidoaesto,muchosdelossismosnohansidoregistradoscorrectamenteentodaslasestaciones,peroaunas,sehaconseguidoobtenerunabasededatosde212sismostectnicosconsusrespectivaslecturasdetiemposdellegadaparalasfasesPyS(informacinnecesariaparalalocalizacinhipocentral),ascomoladuracintotaldelregistrodelasealencadaunadelasestacionesdelaRSTS(informacinutilizadaparalaestimacindelamagnituddelsismo).

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CAPITULO6

EVALUACIONDELAREDSISMICATELEMETRICADELVOLCANSABANCAYA(RSTS)

6.1.-Introduccin

Conocerlosparmetroshipocentralesdelossismosesdevitalimportanciaparacualquierestudioqueserealiceensismologa;porlotanto,esnecesariodeterminarconprecisinsulocalizacingeogrfica(latitud,longitud)ylaprofundidaddelfoco.Porestarazn,elalgoritmodecalculohipocentralqueseelijaparatalefecto,permitirobtenerresultadoscorrectosenfuncindelnmero,delabuenadistribucingeomtricaycoberturaazimutaldelasestacionesssmicasalrededordelreadeestudio.Unatcnicasencillaparaevaluarlacoberturageomtricadecualquierredssmica,esladegenerarunciertonmerodesismostericoscuyosparmetroshipocentralesseanconocidosafindeserrecalculadosutilizandoundeterminadoalgoritmo.Alrealizarelclculodelosparmetroshipocentralesdelossismostericos,sedebeobtenercomoresultadolamismalatitud,longitudyprofundidaddelfocoalaquefuegeneradoelsismo.RodrguezyVsquez(1987),RodrguezyTavera(1989)hanaplicadoestametodologaparaevaluarelreaderesolucindelaRedSsmicaNacional(RSN)acargodelInstitutoGeofsicodelPer(IGP),utilizandounnmeromayordealgoritmosdelocalizacinhipocentral.Losresultadosmostraronquetodoslosalgoritmospermitancalcularlosparmetrosdelepicentro(latitudylongitud)conrangosdeerrormnimos;sinembargo,paralaprofundidaddelfocoloserroreseranmayoresdebidoalalejanadelasestacionesssmicasconrespectoalhipocentropreliminar,perturbandoelclculoosimplementedandounvalorirreal.Estoserroreseranmnimoscuandolarelacin/htiendeasermenor.Asmismo,seobservqueelnmerodeestacionesysudistribucingeomtricaconrespectoalhipocentropreliminarinfluaconsiderablementeenlaresolucindelaprofundidad.TaverayRodrguez(1998),

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realizarontambinunestudiosimilarparaevaluarelreaderesolucindeunaredssmicatelemtricacompuestapor4estacionespertenecientesalconvenioexistenteentreelIGPyElectroper.LascaractersticasdeestaredsonsimilaresadelvolcnSabancayaylosresultadosmuestranquelaresolucinhipocentraldelossismosmejoracuandoestosseencuentrandentrodelared;esdecir,conunabuenageometraycoberturaazimutal.Estosautoresmuestrantambinelgradodeinfluenciaenelclculohipocentral,siseutilizainformacindeunaestacinssmicamsalejadadelared.Enestascondiciones,laperturbacinesmayoryaqueloshipocentrossonlocalizadosconciertatendenciaadistribuirseendireccindelaestacinmsalejadadelared.

Enelpresenteestudioseaplicalametodologaantesdescrita,paraevaluarlageometrayelreaderesolucindelaRSTSycuyascaractersticasprincipalesfuerondescritasenelCapitulo5.

6.2.-EvaluacindelaRedSsmicaTelemtricadelVolcnSabancaya

EnlaFigura6.1,semuestraelreadeestudioylalocalizacindelasestacionesqueintegranlaRSTS,Patapampa(PAT),Pucarilla(PUC)yJolloJello(JOL),todasdistribuidasalrededordelvolcnSabancaya(tringulos).Enestafigura,seincluyelosprincipaleslineamientosyfallasidentificadasenlaregindelvolcnSabancaya.Asmismo,seobservaquelasestacionesPAT,PUCyJOLcubrenunreade150km2aproximadamenteconelvolcnSabancayaubicadoprcticamenteenelcentrodelaredssmica.Comoseveramsadelante,lageometradelaredtuvogranimportanciaenlacorrectadeterminacindelosparmetroshipocentralesdelossismosqueocurrieronenestaregin.

ConelpropsitodegenerarlostiemposdellegadatericosparalasfasesPySdelossismosquepudieranocurrirenlaregindelvolcnSabancaya,sehaconstruidounamallaquecubretodoelreadeestudioconpuntosseparadosporintervalosde0.04,haciendountotalde323puntosquerepresentanalascoordenadasgeogrficasdeigualnmerodesismostericos.Lascaractersticasdeestamallasemuestranenla

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Figura6.1.ParacalcularlostiemposdellegadatericosdelasfasesPySdecadasismoalasestacionesssmicasdelaRSTS,seutilizaunsemi-espaciodevelocidadconstanteVp=6.0km/syelvalortericode1.73paralarelacindevelocidadesVp/Vs.ElalgoritmoutilizadoeselTTerico(Rodrguez,1999),elmismoquerequiereademscomodatosdeentrada,lascoordenadasgeogrficasdelasestacionesssmicasdelaRSTS,lascoordenadasdeloshipocentrostericosdecadapuntodelamallaylaprofundidaddelosfocosparaloscualessedeseagenerarlostiempostericos.

EnelpresenteestudiosehaobtenidotiempostericosdellegadadelasfasesPySparasismosocurridosaprofundidadesde5,10y15km.

6.3.-SismosTericos

Paracalcularlosparmetroshipocentralesdelossismostericos,sehautilizadoelalgoritmoHypoellipse(Lahr,1998),elmismoqueutilizacomodatosdeentrada,lascoordenadasgeogrficasdelasestacionesssmicas(PAT,PUCyJOL)ylostiemposdellegadadelasondasssmicas(PyS)acadaunadelasestacionesutilizadasenelclculo.AlaslecturasdelasfasesPySseleasignpordefectoelpesomximo(cero)afindequeelclculodelosparmetroshipocentralesserealiceenlasmismascondicionesenlascualesfuerongenerados.Elmodelodevelocidadutilizadoesunsemi-espaciodevelocidadconstanteVp=6.0km./sylarelacindevelocidadesdeVp/Vs=1.73.

Afindeevaluarlosresultadosaobtenerse,sehavistoporconvenienteconsiderarlossiguientescriterios:

-Seconsiderasismoscorrectamenteresueltosalosquepresentanerroresmenoresa1.5km(E1.5km)ensuscoordenadasgeogrficas(latitud,longitud)yprofundidadparaelfoco.Enlasdiferentesfiguras,estossismosconstituyenelArea1sombreadadecoloramarillo.

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-Seconsiderasismosconerroraceptablealosquepresentanerroresensuscoordenadasgeogrficasyprofundidadfocalentre1.5y2.5km(1.52.5km).EstossismosseencuentranfueradelreadecoberturadelaRSTS.

EnlaFigura6.2,sepresentalosresultadosobtenidosenelclculodelosparmetroshipocentralesdelossismostericosgeneradosaunaprofundidadde5km.Enestafigura,loscrculospequeosydecolorblancocorrespondenalalocalizacindelossismostericosyennegrolosobtenidosutilizandoelalgoritmoHypoellipse.Endichafiguraseobservaqueelnmerodesismoscuyosparmetroshipocentraleshansidoresueltosenlatitud,longitudyprofundidadyqueintegranelArea1(crculosrojos)selimitaa12sismos,losmismosqueselocalizanenlapartecentraldelaRedSsmicaTelemtricadelSabancaya(RSTS).EstossismossedistribuyenprcticamentesobreloslineamientospresentesenPampaSepina.ElnmerodesismosqueintegranelArea2(crculosverdes)esmayorconrespectoalosdelArea1yestosselocalizandentrodelreadecoberturadelaRSTS.LossismosdelArea3(crculosblancos)presentanmayorincertidumbreensulocalizacinhipocentralyaumentanennmerocuantomssealejandelaRSTSosimplementeelalgoritmoselimitacolocarlaprofundidadcerocuandonoencuentraunasolucin.Enestafigura,seobservaademsqueelreaderesolucindelaRSTSaumentaendireccinNorte,locualgeomtricamenteesaceptable;sinembargo,parareasmasalejadaslosrangosdeerrorentrelosparmetroshipocentralestericosyobservadosaumentanconsiderablemente.

EnlaFigura6.3,sepresentalosresultadosobtenidosparasismostericosgeneradosaunaprofundidadfocalde10kmyenellaseobservaquenoexistemuchadiferenciaconlosresultadosobtenidosparasismosubicadosa5kmdeprofundidad.ElreademayorresolucinhipocentralselocalizaenlapartecentraldelaRSTSyen

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comparacinconlaanterior,elnmerodesismosdelArea1aumentaa18.Asimismo,elreaderesolucinparalossismosdelrea2y3seincrementaligeramente.Amayoresdistancias,losrangosdeerrorsonsimilaresalosobservadosenlaFigura6.2

EnlaFigura6.4,semuestralosresultadosobtenidosparaloshipocentrosubicadosa15kmdeprofundidad.Enestafiguraseobserva,queelnmerodesismosresueltosaumentaa32(Area1),loquepermiteextenderelreademayorresolucinhipocentral,perosiemprecircunscritaporlasestacionesdelaRSTS.Demanerasimilaralosresultadosanteriores,lossismosdelArea2aumentanentodaslasdirecciones,poniendoenevidenciaqueelreaderesolucinmejoracuandoaumentalaprofundidaddelosfocosssmicos.FueradelacoberturadelaRSTS(Area3),loserroresenlosparmetroshipocentralessonsimilaresalosobservadosparasismosgeneradosaprofundidadesde5y10km.

6.4.-DiscusinyResultados

Laaplicacindelatcnicadescritaanteriormente,hapermitidoevaluarelreademayorresolucindelaRedSsmicaTelemtricadelvolcnSabancaya(RSTS).Losresultadosobtenidosparalalocalizacinhipocentraldesismostericosgeneradosaprofundidadesde5,10y15kmhanpermitidodistinguirclaramente3reas.ElArea1(encoloramarillo),conformadaporlossismoscuyosparmetroshipocentrales(latitud,longitudyprofundidaddelfoco)hansidoresueltosdemaneracorrecta;esdecir,losparmetrosdelossismoscalculadosprcticamentesonidnticosalostericos,aunquelaspequeasdiferenciaspuedenserconsideradasdespreciablesporquenoinfluyenenlosresultadosfinales.Asimismo,elArea1selocalizanenlapartecentraldelreacircunscritaporlasestacionesqueintegranlaRSTS.ElArea2(encolorverde),consideraalossismoscuyosparmetrosfinaleshansidoresueltosconrangosdediferenciaenlatitudylongitudquepuedenserconsideradoscomoaceptables;mientrasque,lasdiferenciasenprofundidadaumentaen2kmaproximadamente.EnelArea3(encolorblanco),seobservaquelalocalizacinhipocentraldeestossismospresentamayoresdiferenciasenlatitud,longitudyprofundidaddebidoaqueseencuentranfuera

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delcontroldelaRSTS.ElreademejorresolucinhipocentralselocalizadentrodelreadecoberturadelaRSTS,lamismaqueseincrementasiseaumentaligeramentelaprofundidaddelosfocosssmicos.Parasismosubicadosa5,10y15kmdeprofundidad,seobservaunincrementodelreaderesolucinendireccinNortelocualesaceptablesisetieneencuentalaubicacingeomtricadelasestacionesssmicas.Deacuerdoaestosresultados,esevidentequelossismosmejorlocalizadosdeberandistribuirsedentrodelasAreas1y2,siendostaslasquecubrenelreadedeformacintectnicamsimportantedelareginconocidacomoPampaSepina.Asimismo,estasreascubrentotalmenteelComplejoVolcnicoAmpato-Sabancaya-HualcaHualca.

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CAPITULO7

TRATAMIENTODEDATOSYLOCALIZACIONHIPOCENTRAL

7.1.-AlgoritmosdeLocalizacin

LalocalizacinhipocentraldelossismosresultaserunodelosproblemasmscomplejosdelaSismologayparasusolucinsehacreadodistintosalgoritmosdelocalizacin,losmismosquepermitenconocerlascoordenadasgeogrficasdelepicentro,eltiempoorigenylaprofundidaddelfocoapartirdelostiemposdellegadadelasondasPySacadaunadelasestacionesssmicasutilizadasenlosclculos.Paraellodebeconsiderarsequelasondasssmicassepropaganenunmediosupuestamenteconocido.EnlaFigura7.1,semuestraunesquemasimpledelproblemayendondeelmediodepropagacinesunsemiespacioylavelocidaddelaondaPesconstantedurantetodoelrecorridodelamisma.SegnelmodelodesarrolladoporGeiger(1912),losrayosssmicossepropaganenlnearectadesdeelfocossmicohastalaestacini,aslaexpresintericadeltiempodellegadadelaondaPser:

tt=it(r,r)=

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+t(r,ri)ior

(xxi)2+(yyi)2+z2

(7.1)

parai=1,n

donde:tor=Tiempodeorigent(r,ri)=Tiempodepropagacinenelsemi-espacioentreelfocoylaestacinir=(x,y,z):coordenadasdelfocossmicori=(xi,yi,0):coordenadasdelaestacinin=nmerodeestaciones

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(x1,y1,0):Estacini

Vp:constante

tor(x,y,z):FocoSsmico

Figura7.1.Esquematericoparalalocalizacindehipocentros.x,x1=latitud;y,y1=longitud;Z=profundidadfocaldelsismosregistradoenlaestacini;tor=tiempodeorigen.

Considerandolano-linealidaddelaecuacinanterior,esnecesarioexpresarlaenseriesdeTayloralrededordelpuntotor0,x0,y0,z0definidocomohipocentrodeensayoinicial,

/iti=t0+

tix

x+

tiy

y+

tiz

z+

titor

tor

Porejemplo:

]tix

=

(xxi)[(xxi)2+(yyi)2+z2vp

1

2

titor

=1

x=xx0

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y=yy0

z=zz0

tor=tor-tor0

Elobjetodeestemtodoesreducirlasdiferenciasexistentesentrelosvalorestericostiylosobservadostiafindeencontrarunasolucinsatisfactoria.Lasdiscrepanciasentreestosvalorespuedenserevaluadasapartirde:

x2=n

i=1

12i

(titi)2

donde:Iesladesviacintpicaquedescribeelgradodeexactituddelasolucin.

Afindeencontrarunvalormnimoparalafuncinanteriorsehaconsideradotambinlasiguientecondicin:

x2x

=

x2y

=

x2z

=

x2tor

Estafuncinpermiterealizarlamejoraproximacindelasdiferenciasexistentesentrelosvalorestericostiylosobservadosticonmayorfineza,permitiendoasobtenerunabuenalocalizacinhipocentral.

ParalalocalizacindelossismosocurridosenlaregindelvolcnSabancaya,sehautilizadoelalgoritmoHypo71(LeeandLahr,1974)yHypoellipse(Lahr,1998).ElprimerofueusadopararealizarlocalizacionespreliminaresyelsegundoparalasfinalesdebidoaqueelalgoritmoHypoellipse,adiferenciadelHypo71,permitelautilizacinsimultneadevariosmodelosdevelocidadycorregirdemaneraautomticaladiferencia

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dealtitudentrecadaestacinutilizandoparaellolavelocidaddelaprimeracapadelmodeloutilizado.Sinembargo,estealgoritmoaligualquecualquierotro,paraoptimizarlalocalizacindelossismosrequiereademsdelostiemposdellegadadelasfasesPyS,coordenadasdelasestaciones,larelacinVp/VSyunmodelodevelocidad.

7.2.-RelacindeVelocidades(Vp/Vs)

Engeneral,todoslosalgoritmosdelocalizacinhipocentralutilizancomomodelodevelocidad,unadistribucindecapasplanasparaloscualessoloseproporcionainformacinsobreelespesordeestascapasylavelocidaddelaondaP.Enestascondiciones,elalgoritmodelocalizacinconsideralarelacintericadeVp/Vs=1.73paracalcularlavelocidaddelaondaS.Considerando,queparalalocalizacindelossismosesimportanteutilizarondasS,esnecesariocorregirelvalordevelocidadparaestaondaapartirdelarelacindevelocidadesVp/Vs,lamismaquedependertotalmentedelascondicionesypropiedadesfsicasdelmedioporelcualsepropaganlasondasssmicas.

Afindeobtenerestevalor,sehautilizadountotalde120sismosregistradosporlaRSTSconTs-Tp