UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLÓGICAESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLÓGICA

SYLLABUS DE LA ASIGNATURA DE VOLCANOLOGIASYLLABUS DE LA ASIGNATURA DE VOLCANOLOGIA

I. INTRODUCCIÓN

CARRERA PROFESIONAL : Ingeniería Geológica. DEPARTAMENTO ACADÉMICO : Ciencias de la Ingeniería. AREA CURRICULAR : Geología, Minería y Geotecnia. LÍNEA CURRICULAR : Geología PRE- REQUISITOS : ESTRATIGRAFIA Y SEDIMENTOLOGIA

RÉGIMEN : Semestral CONDICIÓN : Electivo HORAS DE CLASES SEMANALES : Teoría 04 / practica 04 VALOR ACADÉMICO : Cinco Créditos DURACIÓN : 16 semanas FECHA DE INICIO : 07 de Setiembre FECHA DE FINALIZACIÓN : 23 de Diciembre APROBACIÓN DE SYLLABUS : Consejo de Facultad. PROFESOR DE LA ASIGNATURA : Ing. Hernán Fernández Galvez.

II. FUNDAMENTACION2.1 DESCRIPCION DEL CURSOEl curso de Volcanologia es una asignatura electiva muy importante para los estudiantes de Ingeniera Geológica el cual reforzará los conocimientos en depósitos volcánicos y la aplicación de técnicas geofísicas y geoquímicas de vigilancia. Para ello el estudiante esta capacitado y convencido de la especialidad; en el cual ha plasmado todo el proceso de su formación.

III.- MARCO COMUNICACIONALRespeto y tolerancia en las opiniones vertidas por cada uno de - sus compañeros - Transparencia y veracidad en la información utilizada, - Puntualidad y cumplimiento en los horarios de clase, - Disertación de temas a través de grupos o individuales- Demostración practica de los valores que cada estudiante posee

IV.- NECESIDADES FORMATIVAS.- Conoce e identifica Depósitos volcánicos a nivel nacional e internacional- Elabora mapeos geológicos y Columnas estratigráficas a diferentes

escalas.- Trabajo con dinámicas grupales, demostrando disciplina, orden,

veracidad.V.- COMPETENCIAS.

Los estudiantes del curso de geotectónica, tendrán las siguientes competencias:

Se encuentra preparado en las disciplinas básicas académicas, capaz de aplicarlos al desarrollo de la investigación científica dentro del campo de la Ingeniería Geológica.

Conocerá los últimos adelantos en el conocimiento de la dinámica de las erupciones volcánicas y de sus efectos, en la predicción y prevención de erupciones, en la vigilancia de volcanes, aprovechamiento económico de los volcanes.

Define objetivos generales y específicos dentro de un tema a desarrollar.

Reconoce y plantea proyectos que conlleven a soluciones de problemas simular posibles riesgos volcánicos y analizar en detalle la integración de los volcanes en la sociedad

VI.-6.1 HABILIDADES- Domina los conceptos básicos de volcanologia- Identifica, analiza, diseña, y cuantifica los datos obtenidos durante os

trabajos de campo. - Analiza, evalúa y reconoce los métodos de estudio de los depósitos

volcánicos y la aplicación de técnicas geofísicas y geoquímicas de vigilancia

VII.- PROGRAMA DE CONTENIDOS.CONTENIDO ANALITICO CAPITULO I : Origen y evolución de los magmas

1.1. GENESIS DE MAGMAS EN EL MANTO Y LA CORTEZA1.2.1. Composición y estructura del manto.1.2.2. Relaciones de fases del manto y causas de la fusión.1.2.3. Límites activos de placas y hot spots1.2.4. Adición de fluidos como causa de fusión del manto.1.2.5. Composición del magma y polimeralización de silicatos.1.2.6. Generación de magmas en la corteza y procesos de interacción

manto-corteza1.2.7. Asimilación cortical

1.2. EVOLUCIÓN Y DIFERENCIACIÓN DE MAGMAS

1.2.1. Principios básicos de la diferenciación magmática1.2.2. Líneas de descendencia de los líquidos magmáticos1.2.3. Cristalización fraccional efectiva y “fluentiva”1.2.4. Magmas primitivos, primarios y derivados1.2.5. Principios de modelización geoquímica de procesos

magmáticos1.2.6. Cristalización fraccional perfecta y cristalización en equilibrio1.2.7. Estimación de coeficientes de reparto cristal/líquido

CAPITULO II: GÉNESIS DE MAGMAS

2.1. Génesis De Magmas En Los Diferentes Ambientes Geotectónicos

2.1.1. Ambientes tectónicos actuales y magmatismo asociado2.1.2. Generación de magmas en ambientes “intraplaca”2.1.3. Generación de magmas en las dorsales2.1.4. Generación de magmas en márgenes convergentes: Subducción2.1.5. Magmas de subducción y vulcanismo de subducción

2.2. Mecanismos De Ascenso Y Almacenamiento De Magmas 2.2.1. Propagación de diques y ascenso de magmas2.2.2. Diapirismo2.2.3. Reologia de magmas2.2.4. Formación de cámaras magmáticas2.2.5. Procesos de recarga e implicaciones

CAPITULO III: Volcano-tectónica 3.1. Tectónica y volcanismo

3.1.1. Campos de esfuerzos3.1.2. Propagación de magmas3.1.3. Volcanismo central vs volcanismo monogenético3.1.4. Relación volcanes y terremotos

3.2. Control tectónica sobre sistemas volcánicos 3.2.1. Campos monogenéticos3.2.2. Graben calderas3.2.3. Neotectonica y volcanismo

3.3. Métodos geofísicos para estudio estructural de zonas volcánicas. 3.3.1. Métodos directos e indirectos para el estudio estructural de

campos volcánicos3.3.2. Gravimetría3.3.3. Potencial espontaneo3.3.4. Tomografía eléctrica3.3.5. Magnetometría3.3.6. Gases endógenos3.3.7. Geomorfología de edificios volcánicos y análisis GIS para el

estudio volcano-estructural3.3.8. Modelos estructurales

CAPITULO IV: EL PROCESO ERUPTIVO. TIPOS DE ERUPCIONES Y SUS PRODUCTOS

4.1. Causas de la erupciones volcánicas 4.1.1. Relaciones magma-roca encajante4.1.2. Concepto físico de cámara magmática4.1.3. Rotura de cámaras magmáticas4.1.4. Causas de sobrepresión en reservorios de magma4.1.5. Mecanismos disparadores de las erupciones

4.1.6. Ciclicidad eruptiva4.1.7. Ejemplos comparativos: La erupción de El Hierro 2011-

2012 y la Erupción del Pinatubo 1991

4.2. Tipos de erupciones 4.2.1. Erupciones efusivas4.2.2. Erupciones explosivas4.2.3. Hidrovolcanismo

4.3. Volcanismo explosivo

4.3.1. Dinámica de columnas eruptivas4.3.2. Productos piroclásticos: Mecanismos de erupción, transporte, y

deposición de piroclásticos de caída y de flujo (PDCs)4.3.3. Interacción procesos sedimentarios y procesos piroclásticos4.3.4. Formación de calderas de colapso

4.4. Los productos volcánicos en el campo 4.4.1. Lavas 4.4.2. Depósitos piroclásticos4.4.3. Métodos de reconocimiento y de estudio

CAPITULO V .Actividad efusiva (I, II, III): 5.1. Coladas de lava

5.1.1. Generalidades sobre actividad efusiva. Volumen. 5.1.2. Relación de alzado. Factores. Tasa de emisión. Velocidad y

comportamiento reológico. 5.1.3. Lavas básicas. Movimiento y mecanismo de tubos de lava.

Clasificación según caracteres superficiales. 5.1.4. Lavas Pahoehoe y a’a: transición de un tipo a otro. Tipos de

lavas pahoehoe. Estructura. 5.1.5. Elementos superficiales. Lavas a’a: estructura interna y

movimiento. 5.1.6. Tipos de leveès. Deltas de lava y conos litorales. Lagos de

lava. Caracteres internos de las lavas. Disyunciones columnares. Vesicularidad.

5.2. Lavas Domos 5.2.1. Lavas de composición intermedia:. 5.2.2. coladas en bloques Caracteres y estructura interna.

Brechificación autoclástica. 5.2.3. Domos de lava: tipos, reología y mecanismos de crecimiento.

Estructura interna. Actividad peleana. Lavas rioliticas: 5.2.4. Coladas de obsidiana. Estructura superficial e interna.

Conceptos y su aplicación a la volcanología Ejemplos

5.3. Lavas submarinas y otros casos:

5.3.1. Simulación numérica de la deformación de un volcán debido a una cámara magmática en sobrepresión.

5.3.2. El punto crítico del agua. Profundidad de fragmentación por expansión de volátiles (VFD).

5.3.3. Tipos de lavas subacuáticas. 5.3.4. Lavas laminares y lagos de lava. 5.3.5. Pilares de lava.5.3.6. Pillow-lavas, mecanismo de movimiento y producción. 5.3.7. Estructura interna. Montículos de pillow lavas. 5.3.8. Hialoclastitas: mecanismos de generación y caracteres.

Criterios de reconocimiento. Pillow-brechas. Palagonitización.

5.3.9. Lavas ácidas subacuáticas: domos submarinos y brechas hialoclásticas. Intrusiones subvolcánicas someras y en sedimentos húmedos. Peperitas.

5.3.10. Otros tipos de lava: Carbonatitas. Komatiítas. Coladas de azufre.

CAPITULO VI: Evaluación de la peligrosidad y gestión del riesgo volcánico6.1. Evaluación de la peligrosidad volcánica: Conceptos teóricos

6.1.1. Probabilidad temporal y espacial6.1.2. Susceptibilidad volcánica6.1.3. Peligrosidad volcánica6.1.4. Mapas de susceptibilidad y peligrosidad

6.2. Escenarios eruptivos

6.2.1 Modelos de simulación de procesos volcánicos- Aplicaciones prácticas

6.3. Vulnerabilidad volcánica 

6.3.1 Aspectos teóricos y ejemplos prácticos

6.4. Mapas de riesgo

6.4.1 Aspectos teóricos y ejemplos prácticos.6.4.2 Introducción sobre el volcanismo pasado de las zonas de Olot,

El Hierro y Teide

6.5. Arboles de eventos (event trees)

6.5.1 Introducción 6.5.2 Escenarios eruptivos posibles6.5.3 Condiciones de los nodos y las ramas (branch) 

6.6. Probabilidades de los árboles de eventos 

6.6.1 Conceptos básicos6.6.2 Inferencia Bayesiana6.6.3 Modelo Bayesiano

CAPITULO VII Casos prácticos: Geofísica y geoquímica del fenómeno volcánico

7.1. Geofísica y geoquímica del fenómeno volcánico. 

7.1.1. La física de los volcanes7.1.2. Signos perceptibles de la actividad volcánica. 7.1.3. Niveles de referencia y de alerta. EjEmplo: El Hierro 2011-2014

7.2. Sismología en volcanes. Eventos.

7.2.1. Por qué y cómo se fractura la corteza7.2.2. Generación y propagación de ondas sísmicas7.2.3. Análisis y caracterización7.2.4. Sismicidad en volcanes Ejemplos: El Hierro, 2011-2014

7.3. Sismología en volcanes. Datos continuos. 

7.3.1. Origen y tipos de señales sísmicas continuas7.3.2. Clasificación y técnicas de análisis7.3.3. Interpretación y pronóstico7.3.4. Ejercicio práctico de lectura de señales, localización y

mecanismo focal.  

7.4. Gravimetría en volcanes. 

7.4.1 Cambios de gravedad/masa en volcanes7.4.2 Análisis de la señal. Técnicas.7.4.3 Interpretación Ejemplos

7.5. Geodesia. 

7.5.1 Técnicas GPS e InSar. 7.5.2 Medidas y análisis7.5.3 Modelización de la intrusión y su volumen Ejemplos

7.6. Geoquímica del fenómeno volcánico.  

7.6.1 Gases en áreas volcánicas 7.6.2 Muestreo y técnicas de análisis Ejemplos

7.7. Geomagnetismo y geoelectricidad en volcanes.

7.7.1 Campo Geomagnético: origen y variaciones7.7.2 Efectos volcanomagnéticos7.7.3 Técnicas geoeléctricas

CAPITULO VIII Hidrovolcanismo

8.1. Hidrovolcanismo productos y edificios: Ambientes hidrovolcánicos. Términos esenciales. Explosividad y Relación agua- magma. VFD. Interacciones combustible-refrigerante (FCI). Erupciones surtseyanas: Procesos: caída de ceniza y base-surges. Caracteres y distinción de los depósitos freatomagmáticos. Morfologías volcánicas: maares, anillos de tobas y conos de tobas. Organización interna de facies. Oleadas secas y húmedas.

8.2. Otros productos hidrovolcánicos: brechas hidráulicas, peperitas e ntrusiones en sedimentos húmedos, pebble-dykes, etc. Rocas piroclásticas en ambientes submarinos. Coladas piroclásticas y flujos en masa de pómez. Problemática de la soldadura.

CAPITULO IX Volcanes activos en Perú

9.1. Volcanes activos en Perú características, tipos, composición y ubicación, prospectividad

9.2. Ignimbritas: características petrográficas, geomorfología y relación con posibles yacimientos.

9.3. Lahares Definición. Comportamiento reológico. Debris-flows y flujo hiperconcentrados. Generación. Vaciado de lagos cratéricos. Fusión de hielos glaciares y nieve. Jokulhaups. Lahares causados por lluvias intensas. Lahares secundarios. Facies y caracteres de los depósitos, y distinción de otros tipos de roca. Peligrosidad y mitigación.

VIII : METODOLOGIAS- Incentivar al estudiante para efectuar trabajos específicos en áreas de

investigación- Intercambiar conceptos y puntos de vista, para llegar a conclusiones

satisfactorias - Proponer la metodología inductiva deductiva e interpretación de temas

mas simples hasta los mas complejosIX. EVALUACIÓN Y REQUISITOS DE APROBACIÓN.

La asistencia al curso es obligatorio, el alumno que alcance el 30% de inasistencia será automáticamente inhabilitado

La evaluación será mediante dos exámenes parciales cancelatorios el primero al 50% de avance y el segundo al finalizar el desarrollo del contenido de la asignatura

Habrá un examen de recuperación, el cual reemplazará a uno de los exámenes parciales, siempre y cuando esta nota sea mayor a cualquiera de las notas obtenidas en los exámenes parciales.

Se confeccionará un trabajo monográfico, el cual será evaluado a un avance del 50% y aproximadamente a la mitad del ciclo obteniendo una nota y deberá ser sustentado al final del ciclo, obteniendo una segunda nota.

El promedio promocional estará constituido por la sumatoria de los promedios: (Primer examen parcial (EP1) + segundo examen parcial (EP2))*.40+ promedio de practicas (PP)*.20 + Trabajo Inv (TINV).*.30+EXP*.10

El promedio de prácticas incluirá las supervisiones al campo de cada uno de los grupos.

La escala de calificación será de 0 a 20, debiendo calificarse siempre con número entero, la fracción igual a mayor a 0.5 se considera como unidad y a favor del estudiante.

No se tomará examen de aplazados. El promedio final será:

0.40 ( Ex1 + Ex2)+ (0.20*PP)+(0.30* TINV)+(010* EXPO)

PF = -------------------------------------------------------------------------------

X. CRONOGRAMACIÓN DE CONTENIDOS Y EVALUACIONES

SESIONES DE TEORÍA SESIONES DE PRÁCTICA

SES FECHA SES. TEMAS POR DESARROLLAR FECHA SESIÓN PRACTICAS DE CAMPO

01 01 CAPITULO I: 1.1, 1.5 01 PRACTICA DE GABINETE

02 02 CAPITULO II: 2.1, 2.3 02 PRACTICA DE GABINETE

03 03 CAPITULO III: 3.1, 3.2 03 PRACTICA DE GABINETE

04 04 CAPITULO III: 3.4 04 PRACTICA DE GABINETE

05 05 CAPITULO IV: 4.1, 4.2 05 PRACTICA DE GABINETE

06 06 CAPITULO IV: 4.3, 4.4 06 PRIMERA PRACTICA DE CAMPO CONTROLADA

07 07 CAPITULO V: 5.1 07 SEGUNDA PRACTICA DE CAMPO CONTROLADA

08 08 PRIMERA EVALUACION 08 TERCERA PRACTICA DE CAMPO CONTROLADA

09 09 CAPITULO V: 5.2, 5.4 09 PRIMER EXAMEN DE PRÁCTICA

10 10 CAPITULO VI: 6.1, 6.3 10 CUARTA PRACTICA DE CAMPO CONTROLADA

11 11 CAPITULO VI: 6.4 11 PRACTICA DE GABINETE

12 12 CAPITULO VII: 7.1, 7.3 12 PRACTICA DE GABINETE

13 13 CAPITULO VII: 7.4 13 PRACTICA DE GABINETE

14 14 CAPITULO VIII: 8.1, 8.4 14 PRACTICA DE GABINETE

15 15 SEGUNDA EVALUACION 15 PRACTICA DE GABINETE

16 16 RECUPERACION 16 EXAMEN DE PRÁCTICA FINAL

17 ENTREGA DE ACTAS

XI. BIBLIOGRAFIA

SIGURDSSON, H. (Ed.) (2000) Encyclopedia of Volcanoes. Academic Press. 1417 págs.

JERRAM, D. (2011) Introducing Volcanology: A Guide to Hot Rocks. Dunedin Academic Press. 160 págs.

MARTÍ MOLIST, J. (2011) Los Volcanes. CSIC, 142 págs. PARFITT, E. y WILSON, L. (2008) Fundamentals of Physical Volcanology.

Wiley-Blackwell, 256 págs. ASTIZ M. y GARCIA, A. (2000) Curso Internacional de Volcanología y

Geofísica Volcánica. Edición 2000. Servicio de Publicaciones Cabildo Insular de Lanzarote. 458 págs.

GIACOMELLI, l. Y SCANDONE, R. (2002) Vulcani e Eruzioni. Pitagora Editore, 278 págs.

BARDINTZEFF, JM y MCBIRNEY A.R. (2000) Volcanology. 2nd edition Jones and Bartlett. 268 págs.

FISHER, R.V. y SCHMINCKE, H.-U. (1984) Pyroclastic Rocks. Springer-Verlag. 472 págs. CAS, R.A.F. y WRIGHT, J.V. (1987) Volcanic Successions: Modern and Ancient. Allen & Unwin. 528 págs.

MARTI, J. y ERNST, G.G.J (2005) Volcanoes and the Environment. Cambridge University Press, 488 págs.

MARTI, J. y ARAÑA, V. (eds.) (1993) La Volcanología Actual. Servicio de Publicaciones CSIC. 578 págs. SCANDONE, R. y GIACOMELLI, L. (1998) Vulcanologia. Liguori editore, Nápoles. 642 págs.

McPHIE, J., DOYLE, M. y ALLEN, R. (1993) Volcanic Textures: A Guide to the Interpretation of Textures in Volcanic Rocks, Univ. of Tasmania, 198 págs.

WILLIAMS, H. y McBIRNEY, A. (1979) Volcanology. Freeman, Cooper & Co. 391 págs.

ARAÑA, V. y ORTIZ, R. (1984) Volcanología. Ed. Rueda-CSIC. 510 págs. ARAÑA, V. y LOPEZ RUIZ, J. (1974) Volcanismo. Dinámica y Petrología de

sus productos. Ed. Itsmo. 481 págs. BARDINTZEFF, J.M. (1992) Volcanologie. Ed. Masson. 235 págs. TILLING. R.I. (ed.) (1989) Volcanic Hazards. Short Course in Geology: Vol

http://www.raco.cat/index.php/ect/article/viewFile/88633/132549 http://losvolcanesenexplosion.blogspot.com/2012/11/tipos-de-volcanes.html http://parcsnaturals.gencat.cat/web/.content/home/

zona_volcanica_de_la_garrotxa/coneixnos/centre_de_documentacio/

fons_documental/biblioteca_digital/educacio_ambiental/

el_vulcanisme_guia_de_camp_de_la_zona_volcanica_de_la_garrotxa/

2012_guia_vulcanisme_es.pdf.

http://www.creaf.uab.es/propies/pilar/LibroRiesgos/02_Cap%C3%ADtulo1.pdf

http://biblioteca.catie.ac.cr/cne-orton/gestionriesgocr/pdf/spa/doc1791/doc1791-

contenido.pdf

Manual de Geología para Ingenieros, Cap. 6. Vulcanismo. Gonzalo Duque

Escobar.

1. Cajamarca, Setiembre del 2015

--------------------------------------------Ing. Hernán Fernández Gálvez

Profesor del Curso