Miércoles, 19 Octubre 2016 11:28

Reunión de Evaluación del LMI-SVAN 2016

Written by Gerardo Pino

El Laboratorio Conjunto Internacional Sismos y Volcanes en los Andes del Norte “LMI-SVAN”, tuvo su reunión de evaluación del 11 al 13 de Octubre en el Hemiciclo de la Escuela Politécnica Nacional. Durante este encuentro se presentaron 40 charlas y 5 posters sobre los avances más relevantes de este Laboratorio en los últimos cuatro años.  Investigadores franceses y ecuatorianos tuvieron nuevamente la oportunidad de intercambiar experiencias y planificar las próximas investigaciones científicas en los ámbitos de la Sismología, Vulcanología, Geodinámica y Neotectónica en función de los resultados obtenidos y las preguntas que aun quedan por responder.

Reunión LMI-SVAN 2016

Foto 1. Mesa Directiva durante la inauguración del encuentro del LMI-SVAN 2016.

En esta oportunidad se encontraron también los comités de seguimiento y evaluación que están compuestos por científicos extranjeros y nacionales experto en la temática del LMI y en el manejo de proyectos de investigación inter-universitarios.

El LMI SVAN ha solicitado una prolongación de las acciones conjuntas por cinco años más. La decisión sobre su renovación será emitida en las próximas semanas.

 

Reunión LMI-SVAN 2016

Foto 2. El grupo de expositores e investigadores que participaron del encuentro del LMI-SVAN 2016.

Miércoles, 05 Octubre 2016 18:13

Encuentro del LMI-SVAN 2016

Written by Gerardo Pino

El Laboratorio Conjunto International Sismos y Volcanes en los Andes del Norte “LMI-SVAN” realizará un encuentro científico con el fin de presentar los resultados de las investigaciones llevadas a cabo en el marco de este convenio desde Junio de 2012. El LMI-SVAN es un instrumento de colaboración científico-técnico entre el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional y el Instituto Francés para el Desarrollo (IRD). Este encuentro se realizará en el Hemiciclo de Escuela Politécnica Nacional del 11 al 13 de Octubre de 9:00 a 17:00. Los temas desarrollados en el LMI – SVAN tratan sobre la actividad sísmica y volcánica. El detalle del programa científico se lo puede descargar desde este link.

Lunes, 26 Septiembre 2016 09:22

Tema V4

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APOYO AL SEGUIMIENTO DE CRISIS VOLCANICAS

La zona Nor-andina es un sitio de actividad volcánica importante, con numerosas erupciones de intensidades variables a lo largo de los últimos años. Así, actividades explosivas y efusivas han sido observadas y monitorizadas en el Tungurahua, Reventador y Sangay; y crisis sismo-volcánicas preocupantes, sin llegar a actividad eruptiva, se han producido en Cuicocha (2013) y a proximidad de la frontera Colombo-Ecuatoriana en el Chiles-Cerro Negro (2013-14). Además, una actividad volcánica importante se ha dado en el Perú, con una erupción notable del Ubinas (2013-14), y una reactivación progresiva del Sabancaya desde el 2013. En el marco de esta temática, el objetivo del LMI es aportar un apoyo una experticia científica y técnica para el estudio, el seguimiento y el monitoreo de las crisis volcánicas que se puedan producir en el Ecuador y en los países vecinos, favoreciendo las acciones Sur-Sur.   

Dos subtemas son el objeto de una atención más específica. Por un lado, la actividad eruptiva es estudiada a partir de los productos emitidos (gas, ceniza, lava). En este caso se trata de calificar la tipología de la actividad y de establecer los balances de masa (cantidad de gas y de magma emitido). Por otro lado, se trata de llevar a cabo estudios sismológicos diversos para seguir y caracterizar la actividad volcánica pre-eruptiva o en curso. En ambos casos, el objetivo es ayudar a establecer pronósticos sobre la evolución de la actividad volcánica.

Lunes, 26 Septiembre 2016 09:20

Tema V3

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ESTRUCTURAS Y FLUJOS VOLCÁNICOS

Los trabajos realizados en el marco de este tema en el LMI tratan sobre el crecimiento y la destrucción de edificios volcánicos (p.e. producción magmática, procesos de construcción y desmantelamiento, etc.), sobre la influencia de la tectónica local o regional sobre la estructura de los edificios y sus implicaciones con respecto a las amenazas volcánicas a largo, medio y corto plazo. Además, este tema aborda interrogantes sobre el emplazamiento de flujos volcánicos gravitatorios (corrientes piroclásticas de densidad, flujos de lava), utilizando el enfoque del modelaje físico y numérico, para mejorar la comprensión de los mecanismos que controlan la movilidad de dichos flujos. Complementados con estudios de campo, estos enfoques permiten establecer nuevos mapas de amenaza volcánica para los edificios seleccionados en el marco del LMI. Finalmente, un sub-tema adicional trata sobre los procesos y condiciones físicas de almacenamiento de los magmas en el contexto de las estructuras orogénicas andinas.

Lunes, 26 Septiembre 2016 09:19

Tema V2

Written by Gerardo Pino

GENESIS Y EVOLUCIÓN DE LOS MAGMAS DEL ARCO

El arco ecuatoriano se caracteriza por una importante densidad de centros eruptivos con una gran diversidad en la naturaleza petro-geoquímica de los magmas emitidos. La composición de estos magmas determina en gran parte el comportamiento eruptivo en superficie y en consecuencia la amenaza volcánica asociada. Es por esto que es importante comprender de mejor manera los mecanismos que controlan la génesis y evolución de los magmas implicados en el volcanismo ecuatoriano, focalizándose tanto en los procesos de fuente (a nivel de la placa subducida y del manto sobreyacente), como en los procesos que operan en la corteza profunda, intermedia y superior. Sobre este tema existen extensos estudios bibliográficos en Hidalgo et al. (2012) y Martin et al. (2014).

vulct2 1

Figura 1. (a) Diagrama 87Sr/86Sr versus 143Nd/144Nd incluyendo los campos composionales de las rocas de la dorsal Galápagos, de la dorsal del Este del Pacífico, de las Islas Galápagos, del basamento de las Cordilleras Occidental y Real y el campo de las rocas del Arco Volcánico Cuaternario del Ecuador. (b) 87Sr/86Sr versus 143Nd/144Nd en detalle para la rocas volcánicas Cuaternarias. (c) 87Sr/86Sr versus la distancia a la fosa. (d) 143Nd/144Nd versus la distancia a la fosa.

vulct2 2

Figura 2. Variación de δ18OWR para las lavas ecuatorianas versus la distancia a la fosa, Frente Volcánico (VF), el Valle Interandino (IV), cordillera Oriental (EC) y Tras Arco (BA). Se muestra además las composiciones de rocas del basamento y para comparación las rocas del Zona Central de los Andes (CVZ) y los rangos típicos para los Arcos Volcánicos (VA).
Lunes, 26 Septiembre 2016 09:18

Tema V1

Written by Gerardo Pino

CRONOLOGIA DEL VOLCANISMO CUATERNARIO

El peligro volcánico constituye una de las variables fundamentales de la ecuación de riesgo en Ecuador en particular, y en los Andes del Norte en general. El arco volcánico ecuatoriano se caracteriza por una densidad importante de centros volcánicos de edad Cuaternaria, los cuales están distribuidos a lo largo de las diferentes unidades morfo-estructurales de la Cordillera de los Andes (figura V1-1). Estos edificios volcánicos están construidos sobre el basamento de la Cordillera Occidental, el Valle Interandino, la Cordillera Oriental (Real) y la Zona Sub-andina (Hall et al., 2008). Un inventario actualizado de los volcanes del arco ha permitido la identificación de 84 edificios volcánicos (Bernard y Andrade, 2011), la mayoría de los cuales se encuentran ubicados cerca de zonas densamente pobladas (rurales y urbanas), así como infraestructuras económicas importantes. Este primer tema de investigación del LMI SVAN trata de entender cómo, cuándo y porqué este segmento del arco volcánico andino adquirió estas características, para lo cual nos hemos focalizado en primer lugar en el desarrollo cronológico de los principales complejos volcánicos del arco. Adicionalmente, se trata de identificar los edificios potencialmente activos y peligrosos del arco, y de determinar la frecuencia y la magnitud de las erupciones de los volcanes activos durante el Holoceno.

Esta temática involucra de forma estrecha a los investigadores del IG-EPN y del LMV e incluye el aporte analítico de nuestro laboratorio asociado en Orsay (X. Quidelleur, Univ. Paris Sud), que realiza las dataciones K-Ar y Ar-Ar. Adicionalmente, otras determinaciones radiométricas (especialmente el 14C) han sido adquiridas en otros laboratorios académicos como la plataforma ARTEMIS en Saclay, así como el Centro de Investigación Isotópica de la Universidad de Groningen (Paises Bajos) y el Laboratorio comercial Beta analytics (USA).

Miércoles, 21 Septiembre 2016 16:48

Tema S5

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AMENAZAS SÍSMICAS Y MOVIMIENTOS FUERTES

Este tema está focalizado en los movimientos del suelo generados por los sismos potencialmente destructores en Ecuador y de manera más amplia en los Andes del Norte. El tema se apoya en los resultados obtenidos a partir de los temas precedentes y en los datos de redes sismológicas y geodésicas. La estimación de la amenaza sísmica está en el corazón de la misión del Instituto Geofísico. Dicha estimación permite poner en práctica las medidas de prevención tendientes a reducir el riesgo (código de construcción sismorresistente, organización de la gestión de las crisis), y de elevar la percepción del riesgo sísmico. Durante los dos primeros años del LMI se concluyeron las etapas preliminares necesarias para el cálculo del peligro sísmico probabilístico para el territorio ecuatoriano (desarrollo de un catálogo de sismicidad y de una zonificación sismotectónica), habiéndose obtenido una primera estimación del peligro sísmico. La etapa siguiente consistirá en mejorar el modelo de sismicidad de tal manera de integrar los últimos avances en tectónica activa, sismología y geodesia. De igual manera, se orientarán los esfuerzos hacia la predicción del movimiento del suelo en la ciudad de Quito en caso de un sismo fuerte a partir de simulaciones basadas en los registros de movimientos pequeños. El análisis de los registros de la red acelerométrica permitirá estimar de manera precisa los efectos de sitio den la ciudad de Quito, efectos que deberán ser integrados en el cálculo del peligro. Finalmente, se aborda el aspecto de la vulnerabilidad de los edificios mediante una primera aplicación proveniente del estudio de la respuesta de un edificio instrumentado con sensores sísmicos en Quito.

Miércoles, 21 Septiembre 2016 16:48

Tema S4

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GEOFÍSICA MARINA

En acuerdo con los temas de investigación del LMI, el tema S4 está relacionado con el estudio de la amenaza sísmica y la geodinámica de la subducción usando los métodos de las geociencias marinas, así como el apoyo a la formación de grado de Maestría y Doctorado con el objetivo de promover la creación de un grupo ecuatoriano dedicado a la investigación en geología-geofísica marina. Las campañas francesas de geofísica marina se iniciaron en los años 2000 (IRD-CNRS-IFREMER) y se han realizado en cooperación con el INOCAR y estudiantes de la EPN y de la ESPOL. Estas campañas han permitido la obtención de conocimientos importantes sobre la geometría y las propiedades físicas de la interface de subducción, así como sobre la geomorfología y el régimen tectónico de la margen ecuatoriano-colombiana, especial-mente gracias al tratamiento de los datos adquiridos durante la campaña ATACAMES (figura S4-1). Actualmente, la dinámica del LMI permite continuar estas investigaciones en el marco de un conocimiento mejorado de la sismicidad, del acoplamiento intersísmico y de la neotectónica costera. Estas investigaciones tocan cuatro subtemas: a) la evolución temporal de la sismicidad mediante instrumentación mar-tierra; b) el rol del canal de la subducción en la sismo-génesis; c) la influencia de las relaciones tectónica-clima sobre la dinámica de construcción destrucción de un margen convergente; d)  la paleosismología submarina y el ciclo sísmico.

Los equipos científicos y técnicos que participan en este tema comprenden miembros de Geoazur, del IG-EPN y del INOCAR. El IG-EPN ha brindado equipamiento y un apoyo técnico importante para la instalación y el mantenimiento de la red de 6 sismómetros en tierra. El INOCAR ha brindado la infraestructura para la preparación de los OBS en tierra, el almacenaje de los equipamientos y sobre todo los barcos que han permitido el lanzamiento y recuperación de los instrumentos en mar. En total nos hemos beneficiado de 20 días de barco. Es importante también precisar que algunos aspectos de este tema son abordados dentro del marco de la convención SHE-IRD que permite el acceso a los datos petroleros, y de una convención ESPOL-IRD para el desarrollo de un laboratorio de geociencias marinas.

Miércoles, 21 Septiembre 2016 16:47

Tema S3

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SISMOTECTÓNICA

El contexto tectónico de los Andes del Ecuador está sujeto a los efectos de la subducción de las placas Nazca y Cocos bajo la placa Sud Americana y probablemente influenciada también por el marco geodinámico del Caribe. La convergencia oblicua de la subducción frente al Ecuador es contemporánea con la expulsión del Bloque Andino hacia el NNE (Nocquet et al, 2014, Alvarado et al, sometido). Debido a que el Ecuador está sometido a un proceso de subducción rápida (velocidad de convergencia de 6 cm/año), está expuesto a un nivel de peligro sísmico elevado. La sismicidad relacionada al proceso de subducción está siendo estudiada desde hace varios años y es el objetivo de varios estudios, sin embargo la sismicidad cortical debido a la deformación de la placa superior (figura S3-1) ha sido poco estudiada  y a veces hasta considerada como débil, en comparación a los sismos producidos en la interface de subducción. Pero la población está directamente expuesta a esta sismicidad intra-continental, que a pesar de no ser tan importante como la de subducción, es peligrosa, debido a que ella ocurre a poca profundidad y cerca de zonas densamente pobladas. El ejemplo más reciente es Haití en donde se mostró que las fallas activas deben ser consideradas dentro de los modelos de peligro sísmico. Las fallas que producen estos sismos, definidos por la sociedad como catástrofes naturales, son el objeto de nuestros proyectos, encuadrados dentro del LMI SVAN.

Los métodos que hemos usado para las investigaciones de este tema son muy diversos e incluyen trabajos de terreno (trincheras sismológicas, geomorfología y tectónica activa), técnicas geofísicas (sismología, principalmente en la relocalización de la microsismicidad, sísmica de reflexión, georadar), geocronología (dataciones con radiocarbón (C14) y potasio-argón (K-Ar)) y finalmente GPS e INSAR. Los primeros resultados obtenidos por estos métodos a  lo largo del sistema de fallas NE-SW, que se extienden en los Andes ecuatorianos muestran un movimiento general del bloque Nord Andino hacia el NE con respecto a América del Sur, con una tasa en el orden de 10 mm/año. Por sus longitudes y sus velocidades individuales, algunas estructuras de este sistema son comparables a ciertas grandes fallas continentales conocidas en América del Norte (falla de San Andrés), en Turquía (falla Nor-Anatolia), o en Asia (ex. Faille de Kunlun).

Las actividades resumidas a continuación del tema S3 implican muchos participantes principalmente IG-EPN, UMR ISTerre y el IRD (particularmente la DSI, Dirección de Servicios Informáticos), pero además el Observatorio de Ciencias del Universo de Grenoble (OSUG), el Instituto de Radioprotección y Seguridad Nuclear (IRSN), el Instituto de Geología de Investigaciones Mineras y Metalúrgicas del Perú (INGEMMET), también el Laboratorio de Geocronología Multi-técnicas de Orsay (LGMT, Universidad de Paris 11), Geoazur y ISTep, Universidad Pierre et Marie Curie (Paris).

Miércoles, 21 Septiembre 2016 16:47

Tema S2

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GEODINÁMICA

Las investigaciones del tema geodinámica comprenden el estudio del funcionamiento de la subducción ecuatoriana a una escala litosférica. El objetivo es comprender la organización y el modo de la deformación actual, a escala geológica, que afectan a la margen cabalgante. La dinámica de la litósfera (desde hace 100 Ma) ha modelado la margen que observamos ahora y ha dejado como herencia una estructura que localiza y controla una parte de la deformación en superficie y en profundidad. Esta estructuración está reconocida en superficie gracias a los afloramientos geológicos que yuxtaponen terrenos de composición y de edades diferentes. Por el contrario, existen pocos datos profundos que permiten comprender la geodinámica de los Andes del Norte a una escala más regional. El conocimiento de las características litosféricas y mantélicas de la deformación se efectúa en este tema mediante métodos tomográficos, sismotectónicos y con modelamiento termodinámico. La primera parte del proyecto en sismotectónica (2012-2014) tiene por objetivo estudiar el comportamiento sísmico del frente de la subducción a la escala sismogénica (0 a ~50 km de profundidad). Chlieh et al. (2014) y Nocquet et al. (2014) demostraron que el acoplamiento interplaca a lo largo de la subducción ecuatoriana se caracteriza por una fuerte heterogeneidad. Con el fin de registrar la microsismicidad y de comprender los modos de la deformación frágil que afectan la margen en las fallas interplaca e intraplaca, una red densa de sismómetros fue instalada entre fines de 2011 y 2013 en la costa ecuatoriana entre la malla de las estaciones de la red permanente (estaciones instaladas en el programa ANR: Andes del Norte-ADN). La primera etapa del trabajo ha consistido en recuperar, archivar y procesas las trazas sismológicas para caracterizar finamente la repartición de los hipocentros, definir la magnitud de los eventos, sus mecanismos focales y establecer las correlaciones con el nivel de acoplamiento interplaca.

Las investigaciones llevadas a cabo en este tema son realizadas por un equipo científico y técnico compuesto por participantes de Géoazur, el IG-EPN e INOCAR.  El IG-EPN contribuyo proporcionando los equipos y el apoyo técnico para la instalación y el mantenimiento de una red de 12 sismómetros en tierra.

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