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UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMÁTICA

ESCUELA DE QUÍMICA

CARACTERIZACIÓN DE LA FRACCIÓN LÍQUIDA DE CONDENSADOS DE

EMISIONES FUMARÓLICAS EN LA CADENA VOLCÁNICA ACTIVA DE EL

SALVADOR

NÉSTOR GUILLERMO ORELLANAFRANCISCO JOSÉ AGUIRREFRANCISCO MONTALVO PICHE

El Salvador posee una cadena volcánica activa conformada por una serie de edificios volcánicos a lo largo de todo el país.

INTRODUCCIÓN

Existencia de fumarolas en zonas de anomalía hidrotermal asociadas con fallas activas.

Por lo que variaciones en el comportamiento químico de las emisiones fumarólicas, podrían indicar cambios en las cámaras magmáticas respectivas.

Estas ciudades tienen la característica de estar cerca de los centros eruptivos que conforman la cadena volcánica activa salvadoreña.

INTRODUCCIÓN

Debido a la pequeña extensión territorial del país existe una elevada densidad poblacional.

Dos terceras partes de salvadoreños viven concentradas en una serie de ciudades que constituyen los principales centros urbanos, industriales y comerciales del país.

INTRODUCCIÓN

La vulnerabilidad de estas ciudades es bastante alta, ya que incluso un evento eruptivo de magnitud relativamente pequeña podría acarrear serias consecuencias.

Por tales motivos desde 1999 se realizan esfuerzos por parte del Grupo de Investigaciones Vulcanológicas de la Universidad de El Salvador (GIV-UES) con el fin de conocer y monitorear el comportamiento de los diferentes volcanes activos del país.

OBJETIVOS

- Conocer la composición elemental de los sedimentos que se encuentren en las zonas de anomalía hidrotermal.

- Determinar la composición química y las propiedades fisicoquímicas de la fracción líquida de condensados de emisiones fumarólicas en zonas de anomalía hidrotermal en puntos claves de la cadena volcánica activa.

PROCEDIMIENTO

1.- Selección de los puntos de muestreo:

PROCEDIMIENTO

2.- Obtención de los condensados:

PROCEDIMIENTO

3.- Se midieron in situ pH y conductividad de los condensados.

4.- Traslado de las muestras al Laboratorio de Investigación de la Escuela de Química de la Facultad de Ciencias Naturales.

5.- Se midieron especies iónicas como Cl-, F-, S2-, SO42- y otras.

6.- Ataque de las muestras de sedimentos utilizando microondas.*

* Realizado en el laboratorio del Dr. Francesco Fagioli, Departamento de Química de la Universidad de Ferrara (Italia)

PROCEDIMIENTO

7.- Los extractos de los sedimentos y los condensados de las fumarolas fueron analizados, determinando especies metálicas como Ca, Mg, Al, B, Zn, Co, Cr, Cu, Fe, Pb, Mn y otros.*

Condensados de Emisiones FumarólicasCondensados de Emisiones Fumarólicas

Se recolectaron 49 muestras de Se recolectaron 49 muestras de condensado entre el 27 de marzo del año condensado entre el 27 de marzo del año 2003 y el 3 de junio del año 2004 2003 y el 3 de junio del año 2004 distribuidas de la siguiente manera:distribuidas de la siguiente manera:

Sitio Muestras de Condensado Inicio Conclusión

Lago de Coatepeque 9 15-May-03 22-Abr-04 Volcán de San Salvador 7 27-May-03 03-Jun-04 Volcán de San Vicente 14 27-Mar-03 29-Abr-04 Volcán Tecapa 11 08-May-03 30-Abr-04 Volcán de San Miguel 8 31-Jul-03 30-Abr-04

Total 49 27-Mar-03 3-Jun-04

RESULTADOS

Muestra pH

Cond. (S/cm

)

S2- (mg/L

)

SO42-

(mg/L)

Cl- (mg/

L)

F- (mg/

L)

NH4+

(mg/L)

Na (mg/L

)

Ca (mg/

L)

K (mg/

L)

15/V/2003n.d

. 17 0.011 1 n.d. 0.11 n.d. n.d. n.d. n.d.

16/VI/2003

5.89 10 0.005 1 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

17/VII/2003

7.12 25 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

21/VIII/2003

6.87 12 n.d. n.d. n.d. n.d. 0.63 n.d. n.d. n.d.

11/IX/2003

4.86 20 n.d. n.d. n.d. n.d. 0.37 n.d. n.d. n.d.

19/XI/2003

n.d. 19 0.006 n.d. n.d. 0.13 1.01 n.d. n.d. n.d.

9/XII/2003

8.49 1886 0.165 132 0.30 0.41 1.87 n.d. n.d. n.d.

12/II/20047.2

6 30 0.012 n.d. 0.87 0.15 1.58 0.70.48

7 0.28

24/III/2004

6.83 48 0.020 9 0.47 0.14 n.d. 0.79 1.53 0.31

CONDENSADOS DEL CERRO PACHO

RESULTADOS

Muestra

Mg (mg/

L)

Al (g/L

)

B (g/L

)

Cd (g/L

)

Se (g/L

)

Zn (g/L

)

Co (g/L

)

Cr (g/L

)

Cu (g/L

)

15/V/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

16/VI/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

17/VII/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

21/VIII/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

11/IX/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

19/XI/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

9/XII/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

12/II/2004 0.035 n.d. n.d. n.d. n.d. 4.74 n.d. 3.73 n.d.

24/III/2004 n.d. 25.8 25.5 n.d. n.d. 6.54 n.d. 4.35 2.4


RESULTADOS

Muestra

Fe (g/L

)

Pb (g/L

)

Mn (g/L

)

Ni (g/L

)

As (g/L

)

Pb (g/L

)

15/V/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

16/VI/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

17/VII/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

21/VIII/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

11/IX/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

19/XI/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

9/XII/2003 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

12/II/2004 6.87 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.

24/III/2004 4.26 n.d. n.d. n.d. n.d. n.d.


RESULTADOS

------3.83 ± .83---------------------------------0.11 ± 0.0321.0 ± 4.87.0 ± 0.3F. Kansis (V. de San Miguel)

6.12 ± 2.266.37 ± 1.100.30 ± .012------0.19 ± .070.10 ± 0.07-----10.44 ± 6.370.11 ± 0.02328.7 ± 100.03.2 ± 0.3L. de alegría

------3.29 ± 0.610.57 ± 0.16--------------------------------0.10 ± 0.0122.5 ± 8.75.3 ± 0.5V. San Vicente

8.80 ± 2.53.42 ± .10-----------------------------------0.11 ± 0.0411.0 ± 7.06.3 ± 1.0V. San Salvador

5.64 ± .684.29 ± 0.53-----.24 ± 0.090.63 ± .02---------------0.15 ± 0.0322.7 ± 11.06.4 ± 0.8*Cerro Pacho

Zn(µg/L)

Cr(µg/L)

Ca(mg/L)

K(mg/L)

Na(mg/L)

S2-

(mg/L)SO4

2-

(mg/L)Cl-

(mg/L)F-

(mg/L)Conduct.(µS/cm)

pHSitio


6.12 ± 2.266.37 ± 1.100.30 ± .012------0.19 ± .070.10 ± 0.07-----10.44 ± 6.370.11 ± 0.02328.7 ± 100.03.2 ± 0.3L. de alegría

------3.29 ± 0.610.57 ± 0.16--------------------------------0.10 ± 0.0122.5 ± 8.75.3 ± 0.5V. San Vicente

8.80 ± 2.53.42 ± .10-----------------------------------0.11 ± 0.0411.0 ± 7.06.3 ± 1.0V. San Salvador

5.64 ± .684.29 ± 0.53-----.24 ± 0.090.63 ± .02---------------0.15 ± 0.0322.7 ± 11.06.4 ± 0.8*Cerro Pacho

Zn(µg/L)

Cr(µg/L)

Ca(mg/L)

K(mg/L)

Na(mg/L)

S2-

(mg/L)SO4

2-

(mg/L)Cl-

(mg/L)F-


pHSitio

RESULTADOS


6.12 ± 2.266.37 ± 1.100.30 ± .012------0.19 ± .070.10 ± 0.07-----10.44 ± 6.370.11 ± 0.02328.7 ± 100.03.2 ± 0.3L. de alegría

------3.29 ± 0.610.57 ± 0.16--------------------------------0.10 ± 0.0122.5 ± 8.75.3 ± 0.5V. San Vicente

8.80 ± 2.53.42 ± .10-----------------------------------0.11 ± 0.0411.0 ± 7.06.3 ± 1.0V. San Salvador

5.64 ± .684.29 ± 0.53-----.24 ± 0.090.63 ± .02---------------0.15 ± 0.0322.7 ± 11.06.4 ± 0.8*Cerro Pacho

Zn(µg/L)

Cr(µg/L)

Ca(mg/L)

K(mg/L)

Na(mg/L)

S2-

(mg/L)SO4

2-

(mg/L)Cl-

(mg/L)F-


pHSitio


6.12 ± 2.266.37 ± 1.100.30 ± .012------0.19 ± .070.10 ± 0.07-----10.44 ± 6.370.11 ± 0.02328.7 ± 100.03.2 ± 0.3L. de alegría

------3.29 ± 0.610.57 ± 0.16--------------------------------0.10 ± 0.0122.5 ± 8.75.3 ± 0.5V. San Vicente

8.80 ± 2.53.42 ± .10-----------------------------------0.11 ± 0.0411.0 ± 7.06.3 ± 1.0V. San Salvador

5.64 ± .684.29 ± 0.53-----.24 ± 0.090.63 ± .02---------------0.15 ± 0.0322.7 ± 11.06.4 ± 0.8*Cerro Pacho

Zn(µg/L)

Cr(µg/L)

Ca(mg/L)

K(mg/L)

Na(mg/L)

S2-

(mg/L)SO4

2-

(mg/L)Cl-

(mg/L)F-


pHSitio


6.12 ± 2.266.37 ± 1.100.30 ± .012------0.19 ± .070.10 ± 0.07-----10.44 ± 6.370.11 ± 0.02328.7 ± 100.03.2 ± 0.3L. de alegría

------3.29 ± 0.610.57 ± 0.16--------------------------------0.10 ± 0.0122.5 ± 8.75.3 ± 0.5V. San Vicente

8.80 ± 2.53.42 ± .10-----------------------------------0.11 ± 0.0411.0 ± 7.06.3 ± 1.0V. San Salvador

5.64 ± .684.29 ± 0.53-----.24 ± 0.090.63 ± .02---------------0.15 ± 0.0322.7 ± 11.06.4 ± 0.8*Cerro Pacho

Zn(µg/L)

Cr(µg/L)

Ca(mg/L)

K(mg/L)

Na(mg/L)

S2-

(mg/L)SO4

2-

(mg/L)Cl-

(mg/L)F-


pHSitio


6.12 ± 2.266.37 ± 1.100.30 ± .012------0.19 ± .070.10 ± 0.07-----10.44 ± 6.370.11 ± 0.02328.7 ± 100.03.2 ± 0.3L. de alegría

------3.29 ± 0.610.57 ± 0.16--------------------------------0.10 ± 0.0122.5 ± 8.75.3 ± 0.5V. San Vicente

8.80 ± 2.53.42 ± .10-----------------------------------0.11 ± 0.0411.0 ± 7.06.3 ± 1.0V. San Salvador

5.64 ± .684.29 ± 0.53-----.24 ± 0.090.63 ± .02---------------0.15 ± 0.0322.7 ± 11.06.4 ± 0.8*Cerro Pacho

Zn(µg/L)

Cr(µg/L)

Ca(mg/L)

K(mg/L)

Na(mg/L)

S2-

(mg/L)SO4

2-

(mg/L)Cl-

(mg/L)F-


pHSitio

RESULTADOS

CONCLUSIONES

Las especies químicas que serán útiles para la realización de un monitoreo sistemático son los aniones sulfato y sulfuro, y también los halógenos cloruro y fluoruro.

Las medidas de algunos parámetros fisicoquímicos, como pH y conductividad, serán de utilidad para estudiar el comportamiento de los sistemas volcánicos.

Es necesaria la determinación de algunas especies químicas como litio, bicarbonato, cesio y otras, además de las medidas hasta ahora para una mejor clasificación de los sistemas bajo estudio.

Estudio de la composición de la laguna del volcán de Santa Ana*

Objetivo

Establecer el comportamiento de la hidrogeoquímica de la Laguna cratérica del volcán de Santa Ana durante el período de 2002 a 2004, que sirva para una mejor compresión y conocimiento de la actividad de este volcán

* Trabajo en conjunto con el SNET

Entre las técnicas de monitoreo utilizadas por el SNET están, la actividad sísmica a través de tres estaciones, la visual con visitas mensuales, temperatura en fumarolas y el hidrogeoquímico (temperatura y especies químicas) de la laguna que se encuentra en fondo del cráter.

INTRODUCCIÓN

El volcán de Santa Ana está siendo vigilado por el GIV-UES y por el SNET desde hace algunos años.

Por su parte la Universidad de El Salvador cuenta con una estación de monitoreo de algunos gases de naturaleza volcánica ubicada en el lago de Coatepeque.

El sistema hídrico del volcán de Santa Ana tiene como elemento más representativo la laguna cratérica que ha sido estudiada en el pasado, sobre la cual se han venido recopilando datos de forma discreta desde el año de 1992.

INTRODUCCIÓN

En los años recientes, es decir durante el periodo 2002-2004, la recolección de estos se ha hecho de forma sistemática y en cada visita al volcán se han tomando muestras de agua para su posterior análisis en el laboratorio. Además, se han medido in situ parámetros como pH y temperatura.

Temperatura Vrs. Sismos diarios

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

01/0

6/20

04

15/0

6/20

04

29/0

6/20

04

13/0

7/20

04

27/0

7/20

04

10/0

8/20

04

24/0

8/20

04

07/0

9/20

04

21/0

9/20

04

05/1

0/20

04

19/1

0/20

04

02/1

1/20

04

16/1

1/20

04

30/1

1/20

04

14/1

2/20

04

28/1

2/20

04

Fecha

Gra

do

s C

en

tigra

do

s

0

50

100

150

200

250

Nú

me

ro d

e s

ism

os

Temperatura # de sismos

INTRODUCCIÓN

Analizar el comportamiento hidrogeoquímico de la laguna del volcán de Santa Ana, para los iones SO4

2-, Cl-, Ca2+, CO3

2-, NO3-, durante los años 2002 a 2004.

OBJETIVOS

Analizar la relación entre la geoquímica de los condensados y la presencia de algunas especies medidas en la laguna, así como la influencia en sus variaciones y cambios.

Proponer nuevas especies químicas a medir, que sean indicadoras de actividad volcánica, así como sus respectivos métodos de análisis.

Estudio de la composición de la laguna del volcán de Santa Ana

AlAl CdCd CaCa MgMg AsAs CrCr CuCu FeFe PbPb MnMn NiNi ZnZn CoCo

Muestras de agua

mg/Lmg/L μμg/Lg/L mg/Lmg/L mg/Lmg/L mg/Lmg/L μμg/Lg/L μμg/Lg/L mg/Lmg/L μμg/Lg/L mg/Lmg/L μμg/Lg/L mg/Lmg/L μμg/Lg/L

14401440 124124 546546 278278 2.102.10 106106 234234 12501250 143143 2424 179179 1.541.54 245245

Muestras de sedimentos

AlAl CaCa MgMg CuCu FeFe PbPb MnMn NiNi ZnZn

mg/gmg/g mg/gmg/g mg/gmg/g μμg/gg/g mg/gmg/g μμg/gg/g mg/gmg/g μμg/gg/g mg/gmg/g

16.716.7 6.766.76 4.334.33 3333 17.317.3 1.721.72 0.210.21 0.690.69 0.0190.019

Hidrogeoquímica de aguas subterráneas de San Salvador

Objetivo

Determinar la composición de las aguas subterráneas del volcán de San Salvador a fin de conocer aquellos parámetros que pueden ser utilizados en la vigilancia de su actividad volcánica y la posible presencia de contaminantes inorgánicos y orgánicos.


Logros

- Validación de técnicas potenciométricas para la determinación de especies químicas disueltas de interés en estudios de la actividad volcánica o de contaminación:

- Validación de las técnicas espectrofotométricas para la determinación de especies químicas disueltas de interés en estudios de la actividad volcánica o de contaminación:


Limitantes

- Falta del permiso por parte de ANDA para el muestreo de los pozos de la zona metropolitana.

- Necesidad de la adquisición de un equipo para medición de metales (como un AA), para la realización de un estudio completo.

- Necesidad de la adquisición de instrumental para la determinación de otras especies iónicas (IC).

GRACIAS

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