Ministerio del Ambiente Instituto Geofísico del Perú 1 1 Dirección de Asuntos Académicos ISSN: 2079-696X Compendio de trabajos de investigación realizados por estudiantes durante el año 2009 VOLUMEN 11 Editora: Yamina Silva Lima, Perú 2010 ISSN: 2079-696X Compendio de trabajos de investigación realizados por estudiantes durante el año 2009 VOLUMEN 11 Dirección de Asuntos Académicos Instituto Geofísico del Perú Lima, Perú 2010 Título: Compendio de trabajos de investigación realizados por estudiantes durante el año 2009 Titulo clave abreviado: Compend. trab. investig. realiz. estud. durante año 2009 Volumen: N"11 Edición: Primera Edición, junio 2010 Autor: Dirección de Asuntos Académicos, IGP Editora: Yamina Silva ISSN: 2079-696X ISBN: 978-612-45795-1-6 Hecho el depósito legal en la Biblioteca Nacional del Perú N.o 2010-06677 Copyright© 2010 Instituto Geofísico del Perú. Dirección de Asuntos Académicos Correo electrónico: daa@igp.gob.pe http://www.igp.gob.pe Calle Badajoz N° 169-171 Urbanización Mayorazgo, IV Etapa Lima 3, Perú Teléfono: {01) 317-2300 Versión digital: http://www.igp.gob.pe/academicos/compendio/2009 Tiraje: 180 ejemplares Fecha de impresión: junio 2010 Impreso en el Perú Impreso en: Javier Santayana Gutiérrez Av. San Borja Norte 852-302. Lima, Perú Teléf. {01) 99737-4767 jysgraficos@hotmail.com La información estadística, los mapas y figuras empleados en esta publicación son referenciales, no tienen valor oficial y son de completa respon- sabilidad de los autores. El contenido del documento puede ser reproducido total o parcialmente mencionando la fuente: Dirección de Asuntos Académicos, IGP. MINISTERIO DEL AMBIENTE Dr. Antonio Brack Egg Ministro Instituto Geofísico del Perú Dr. Ronald Woodman Pollitt Presidente Ejecutivo Dr. Hernando Tavera Director Técnico Dra. Yamina Silva Directora de Asuntos Académicos Investigadores responsables de los trabajos publicados: Dirección de Sismología Dr. Hernando Tavera Observatorio Vulcanológico del Sur, Arequipa Dr. Orlando Macedo Procesos Internos de la Tierra Ing. Juan Carlos Gómez Investigación en Prevención de Desastres Naturales Dr. Ken Takahashi Dra. Yamina Silva Mag. Grace Trasmonte Radio Observatorio de licamarca Dr. Jorge Chau Ing. Freddy Galindo Ing. Luis Condori Ing. Ramiro Yanque Dirección de Astronomía: Dr. José Ishitsuka M.Sc Hugo Trigoso Agradecimientos: La Dirección de Asuntos Académicos expresa su agradecimiento a los doctores: Ken Takahashi, Jorge Chau y Elsa Nickl, por su apoyo en la traducción de los resúmenes; a la Srta. Susan Pérez por su apoyo en la revisión de los textos; a la Sra. Jeanette López por su apoyo en el diseño gráfico; a la Sra. Susana Huaccachi por su constante apoyo a esta Dirección; y a la Oficina de Administración del IGP por su apoyo logístico para la impresión del presente volumen. Indice Prólogo Presentación El método de Wyss para estimar pérd idas producidas por un terremoto: Aplicación a Lima The Wyss Method to estimate losses caused by an earthquake: Application to Lima Ángel Jair Ochoa Zama ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 1 Análisis de los diferentes métodos geofísicos usados para la predicción de terremotos Analysis and evaluation of different geophysical methods used for earthquake prediction Edden Christian Flores Guerra •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 9 Análisis de la actividad sísmica del volcán Misti, período octubre 2005 a diciembre 2008 Analysis of seismic activity of the Misti volea no, period October 2005 to December 2008 Riky" Gustavo Centeno Quico •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 21 Estudio preliminar sobre la geodinámica superficial asociada al nevado Huaytapallana en la subcuenca del río Shullcas, cuenca del Mantaro - región Junín Preliminary study on the surface geodynamics associated with the Huaytapallana glacier in the Shullcas river sub basin, Mantaro river basin- Junín Region Luis Miguel Ocampo Quito................................................................................................................. 29 Temperaturas en el proceso de difusión en suelos y sensibilidad del modelo SBDART Temperatures in the diffusion process in soils and the SBDART model sensitivity Miguel Saavedra Huanca................................................................................................................... 37 Circulación atmosférica local en el valle del Mantaro Local atmospheric circulation in the Mantaro valley Dalma Mercedes Mamani Gonzáles •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 43 Identificación de los eventos de veranillos en el valle del Mantaro ldentification of dry spell events in the Mantaro valley Juan Carlos Sulca Jota •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 51 Simulación de la dinámica del viento superficial sobre la costa de lea utilizando el modelo numérico de la atmósfera de mesoescala MMS Simulation of surface wind dynamics off the coast of lea with MMS atmospheric mesoscale numerical model Julio Jesús Quijano Vargas ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 55 Procesos físicos asociados a lluvias intensas en la costa norte durante El Niño y efectos del cambio climático Physical processes associated with heavy rains in the North Coast during El Niño and climate change impacts Jeffers Palacios Espinoza ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 63 Sistema para la detección de Solar Fiares y explosiones cromosféricas System to detect Solar Fiares and chromospheric explosions Denis Pavel Cabezas Huamán............................................................................................................ 71 Analysis of the disaster data base Desinventar used for the quantification of extreme meteorological events in the Mantaro valley, central Peruvian Andes Análisis de la base de datos de Desinventar usado para la cuantificación de eventos meteorológicos extremos en el valle del Mantaro, Andes centrales peruanos Simon Gigandet .................................................................................................................................. 77 Implementación de modelos empíricos de derivas ionosféricas ecuatoriales Implementation of empirical model for equatorial ionospheric drifts Jorge Ángel Huamán Yampul ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 83 Software para el radar del radio observatorio de Jicamarca basado en Python Software for the Jicamarca Radio Observatory radar based on Python Daniel Suárez Muñoz •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 89 Desarrollo e implementación del módulo de estación remota del proyecto ABS-control Development and implementation of the remate station module for the ABS-Control Project José Francisco Quenta Cuno.............................................................................................................. 93 Influencia de la temperatura, precipitación y fotoperiodo en el cultivo de papa (solanum tuberosum) var. Canchán y Yungay en los distritos de El Tambo y El Manta ro lnfluence of temperatura, precipitation and photoperiod on patato (Solanum tuberosum) Yungay and Canchan varieties in El Tambo and El Mantaro districts Lucy Giráldez Solano ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 99 Prólogo Los centros de investigación, como el Instituto Geofísico del Perú (IGP), no solo tienen la misión de generar y adquirir conocimiento, sino también de transmitirlo y así hacer que ese conocimiento sea más útil a la sociedad. Es así que el IGP tiene entre sus funciones realizar estudios e investigaciones cien- tíficas en el campo de la Geofísica, y también la capacitación y la enseñanza al más alto nivel a estudiantes de las universidades nacionales. De esta manera, los futuros profesionales participan activamente en los proyectos de investigación, y se logra el acercamiento de los investigadores del IGP hacia la academia. En el IGP estamos convencidos de que nuestros programas de investigación resultan más útiles a la sociedad si coadyuvamos, a través de ellos, en la educación uni- versitaria, sobre todo de postgrado. Los jóvenes que participan del programa de capacitación del IGP no solo son capacitados y entrenados en el campo de la Geofísica, sino también son moti- vados para que los trabajos que ellos realizan sean de utilidad para la sociedad; de esta manera, ellos mismos se sienten motivados para seguir trabajando en este campo y ser útiles al país. Una de las maneras de motivar a los jóvenes in- vestigadores es inculcándoles a divulgar sus resultados a través de monografías o pequeños artículos, tales como los que se presentan en esta revista. De tal manera, no sólo se les está capacitando y motivando en mejorar su conocimien- to en el campo de la Geofísica o en los diversos temas que la involucra, sino también se les está entrenando en hacer publicaciones, llevados de la mano, en esta etapa de sus asesores. Esperamos, en todo caso, que continúen en el camino de la investigación y el estudio, ya que el Perú requiere de investigadores jóvenes y capaces para mejorar nuestro el desarrollo científico y tecnológico. En el IGP, estamos todos comprometidos a mejorar el capital humano y, por ello, ponemos a disposición de los jóvenes estudiantes la infraestructura, los datos y los investigadores para que puedan desarrollar sus trabajos de tesis mediante la investigación científica. De esta manera estamos participando en la formación de nuevos investigadores científicos, que tanta falta le hacen al Perú. Ronald Woodman Pollitt Presidente Ejecutivo del IGP Presentación E 1 Instituto Geofísico del Perú (IGP), a través de sus actividades de in-vestigación en las áreas de geofísica (sismología, geología, geodesia espacial, vulcanología, ciencias atmosféricas, variabilidad y cambio cli- mático, alta atmósfera, magnetismo terrestre, astronomía, astrofísica, física solar, etc.), brinda capacitación profesional a estudiantes universitarios de los últimos ciclos, bachilleres y egresados de las universidades nacionales públicas y privadas. La capacitación se da mediante el desarrollo de tesis para optar el título profesional o prácticas preprofesionales. Cada año, mediante concurso, el IGP ofrece becas a los estudiantes para el desarrollo de las tesis. Durante el periodo que los estudiantes permanecen en el IGP, ya sea en la modalidad de tesistas o practicantes, desarrollan un tema de investigación asesorados por investigadores de la institución. Dicho trabajo de investigación es plasmado en un artículo científico que la Dirección de Asuntos Académicos publica cada año en el Compendio de Trabajos de Investigación realizado por los estudiantes becarios. Este año se publica el volumen N° 11 del compendio de estudiantes, el cual se inició el año 1999 por iniciativa del Dr. Hernando Tavera; desde entonces, se han publicado 128 trabajos desarrollados por estudiantes de diversas uni- versidades públicas y privadas nacionales e internacionales. Esta revista se difunde en universidades así como en instituciones de investigación, y des- pierta el interés de los jóvenes por la investigación en general, especialmente en temas relacionados a la geofísica. En el presente volumen se publican quince trabajos realizados por estu- diantes que participaron en el programa de capacitación el 2009. Los temas publicados son diversos, por ejemplo, ciencias atmosféricas, variabilidad y cambio climático, sismología, vulcanología, geología, astronomía, desarrollo de herramientas para estudios de la ionosfera, impactos de eventos meteo- rológicos extremos y la influencia del clima en la agricultura; este último se desarrolla en el marco del Subproyecto INCAGRO-IGP en la Universidad del Centro del Perú. Cabe resaltar que de los quince trabajos publicados, once fueron desarrollados por tesistas. La Dirección de Asuntos Académicos agradece a la Alta Dirección del IGP por la confianza depositada en la edición de la presente revista. Asimismo, reconoce especialmente a cada uno de los investigadores asesores de las tesis y trabajos de investigación por el tiempo dedicado a sus estudiantes y el empeño puesto en los temas de investigación que se publican. Estamos seguros que motivarán a otros estudiantes a participar de los programas de capacitación del IGP. Yamina Silva Editora Dirección de Asuntos Académicos El metodo de Wyss para estimar pérdidas producidas por un terremoto: Aplicación a Lima The Wyss Method to estimate losses caused by an earthquake: Application to Lima Ángellair Ochoa Zamalloa Escuela Académica Profesional de Ingeniería Geográfica Universidad Nacional Mayor de San Marcos angelitos_903@hotmail.com Investigación dirigida por: Dr. Hernando Tavera Dirección de Sismología Resumen Se realiza el análisis y discusión al trabajo realizado por el profesor Max Wyss de la agencia Wapmerr, sobre la estimación de escenarios de ciudades en peligro ante la ocurrencia de terremotos. La aplicación a la ciudad de Lima indica que se espera más de 1.000 muertos y más de 10.000 heridos en los distritos de: San Juan de Lurigan- cho, San Martín de Porres, Villa El Salvador, San Juan de Miraflores, Villa María del Triunfo, y el Callao. Suponiendo que el 50% de la población está en sus casas en el momento del terremoto, el promedio de muertes totales será de 7.000 a 30.000, con un mínimo de 6.000 a 25.000. Todas estas estimaciones tienen una incertidumbre del or- den del 40%. Para el peor escenario (tasa de ocupación del 80% en la noche) el número total de víctimas mortales sería del orden de 10.000 a 50.000, con 9.000 a 40.000 en la ciudad de Lima. Palabras clave: Lima, escenario, sismos, personas. Abstract We analyze and discuss the work done by Professor Max Wyss of the Wapmerr Agency, about the estimation of seismic risk scenario of cities. The application of this methodology to the city of Lima, shows that it is expected more than 1.000 people dead and more than 10.000 people injured at the San Juan de Lurigancho, San Martin de Porres, Villa el Salvador, San Juan de Miraflores and Villa María del Triunfo districts, including the Callao constitu- tional province. Assuming that 50% of people are into their houses during the earthquakes, total death rate would be 7.000 to 300.000, with a minimum of 6.000 to 25.000. All estimations have about 40% of uncertainty. For the worst scenario (an occupancy rate of 80% during night), total number of dead people would be about 10.000 to 50.000, with 9.000 to 40.000 in Lima City. Keywords: Lima, scenario, earthquakes, people. Introducción Dentro de los estudios de riesgo sísmico, varios autores han planteado muchos métodos de cálculo, como el propues- to por el profesor Max Wyss del Instituto WAPMERR. Este mé- todo matemático-estadístico permite calcular el nivel de daño y pérdidas materiales (construcciones) e inmateriales (vidas humanas) producidos en una ciudad ante la ocurrencia de un terremoto. En la actualidad este método viene siendo aplicado en varias ciudades del mundo. Inicialmente, Wyss aplicó la metodología a la ciudad de Bucarest (Rumania) y para ello re- colectó toda la información referente al tipo de construcción, tipos y altura de los edificios, y la distribución de la población lo más real posible. Para validar el método, Wyss consideró para la ciudad de Bucarest un terremoto de magnitud 8.0 obteniendo diferen- cias en sus estimaciones, con respecto a los resultados reales, obtenidos en el sismo de 1977, del orden de 20 a 30 %, lo que llevó a Wyss a realizar ajustes en los parámetros que definen la vulnerabilidad, como el tipo y calidad de las construcciones en seis distritos para los cuales se conocía la distribución po- blacional, los tipos de edificios y las condiciones de suelo. Con esta información adicional los resultados mostraron aproxi- maciones del orden del 4%. La aplicación de este método a la ciudad de Lima requiere como información básica, la distribución de las construccio- nes, tipo y material utilizado, número de pisos, etc. Todos ellos de acuerdo a las normas de construcción vigente para el Perú. Sin embargo, disponer de esta información es complica- do debido a que existe mucha informalidad al no respetarse las normas de construcción; por lo tanto, estas viviendas no son inscritos en los Registros Públicos, lo que dificulta tener información sobre el tipo de construcción y calidad de éstas. Así mismo, muchas viviendas se encuentran en zonas de alto riesgo, debido a la falta de un plan de ordenamiento te- rritorial que norme el proceso de expansión urbana y que se dificulta más con la migración de la población de provincias a Lima. En conjunto estos vacíos hacen de Lima una ciudad altamente vulnerable. Metodología Según Wyss, para una ciudad la forma más simple de esti- mar las pérdidas producidas por un terremoto es consideran- do los siguientes pasos: l. Tener mapas de distribución de sismos de Lima e identi- ficar o definir áreas potenciales de futuros terremotos. 11. Disponer de mapas sobre los tipos de suelo, ya sea por su IGP Compendio de trabajos de fnvestfgacl6n de estudiantes 2009 Ángel Jair Ochoa Zamalloa G LOBAL SEis:Mic~ÁssEssMENIP ROGRAM GLOBAL SEISMIC HAZARD MAP comportamiento o respuesta a un evento sísmico, lo cual ayudará a zonificar el área. m. Disponer de mapas sobre la distribución de la población por consutulr una lnformadón básica para conocer el nú- mero de muertos y her1dos. IV. Disponer de mapas sobre la vulnerabilidad de los edlfl- clos, con detalles sobre los tipos de construcciones. La correlación de toda esta infonnación pennitirá construir mapas en el Sistema de Información Geográfica (SIG) que facilitará el acceso a la infonnación. Según Wyss, un modelo sofisticado puede ser obtenido si se conoce la distribución, el tipo y la ocupación de cada edificio de manera detallada. En los países en desarrollo, no es posible disponer de es- tas cuatro bases de información; por lo tanto, Wyss, propone una estrategia para disponer de datos para las ciudades basa- do en infonnación parcial. Como primer paso, se debe decidir qué parámelros se va a utilizar a fin de subdividir la ciudad en sectores, lo cual permitirá tener mayor control. Hay tres enfoques posibles: l. Si la población se encuentra en distritos de alto índice económico, se considerará estos distJitos como sub- ciudades. Debe calcularse el factor de amplifteaeión promedio del movimiento del suelo. n. Se conooe el total de los habitantes de la dudad y tam- bién los datos de mlcrozonlflcad6n. Entonces se dMde la dudad, a partir del segundo parámetro y se estima qué parte de la poblad6n v1lle en cada mna y tipo de suelo. III. Una tercera posibilidad, es la claslflcaclón de la ciudad en zonas que considere los tipos de edificios comunes y que pueden ser identificados en imágenes de satélite. La caracterización de las condiciones del suelo para las ciudades en desarrollo varía mucho en calidad y detalle, algunas veces es posible disponer de mapas de micro- zonificación sísmica y otras no. En el caso de no haber ningún tipo de información, se estiman los factores de amplificación del suelo en base a la Vs30 (promedio de velocidad de la onda de corte en los primeros 30 m del suelo), y a la data topográfica {Wald y Allen, 2007). Impañancla de la dln6mlca poblaclanal para la estimación de vfctlmas Para aplicar el método en cualquier ciudad del mundo¡ WVSS1 propone considerar mdos los datos disponibles para la dudad en estudio, sean dlstr1buclones por distritos, paráme- Flf}ura 1. Mapa d8 GSHAP. tros de amplificación del suelo, distribución de las construc- dones por clase y tipo, y la distribución de la población por tipo de construcción. Una vez estimados los parámetros de los elementos en nes- go y la ampllftcaclón del suelo, es necesario considerar que la dlsb1buclón de la población varfa en función del tiempo. Para salvar este problema se considerará las reladones propuestas por Cobum y Spence (2002) para la estimaciÓn de la dinámica poblacional, las mismas que estiman las tasas de ocupación co- rrespondientes a los siguientes tipos de viviendas: (a) En asentamientos urbanos: 80% (18:00 h-6:00h) 50% (6:00 h-18:00h) (b) En asentamientos rurales: 95% (18:00 h-6:00h) 30% (6:00 h-18:00h). Ambas relaciones definen que de las 6 pm hasta las 6 am, el 80% de personas están en sus casas y que de las 6 am hasta las 6 pm, el SO% de las personas están en sus casas. Estas cifras no son muy ciertas ya que no se puede ge- neralizar la posición de las personas pero a manera de aproxi- mación es válido para establecer una relación de la cantidad de personas expuestas al nesgo (Rgura 1). Determinación de la amplificación de suelo Wyss ha compilado una lista de las ciudades de mayor nesgo sfsmlco y con más de medio millón de habitantes, de acuerdo a las zonas de alto riesgo defln!dos en el mapa de GSHAP (Giardini et al., 1999)1 Figura 1. Wyss ha obtenido estimaciones de pérdidas para 70 ciu- dades del mundo y para las cuales se ha elaborado, mapas e informes. La experiencia ha mostrado que los aportes geotéc- nicos y sísmicos consideran infonnación sobre las frecuencias de resonancia del suelo (PGA, PGV), los factores de amplifi- cación y la intensidad generada en cada tipo de suelo. Estos datos derivan de los estudios geológicos, geotécnicos y me- diciones sísmicas. Con los datos obtenidos, la amplificación del suelo deben ser georeterenciada y para ello se debe trabajar cada mapa de manera individual a fin de disponer de la infonnación más relevante y luego, superponer1a en la imagen satelital de Google Earth, utilizando puntos de referencia. En esta etapa, la Imagen está georeferenc!ada y tiene bien deflnldos los lfml- tes para las diferentes zonas. 15 IGP Compendio de trabajos de investigación de estudiantes 2009 Los índices de wlnerabilidad estándar son válidos para los edificios de tamaño medio. Wyss calcula la corrección de este parámetro para edificios de gran altura con el factor ~ = ± 0.04 (Giovinazzi, 2005). Para la corrección de los edificios de mampostería de gran altura, se utiliza el factor ~ = ± 0,08 (Giovinazzi, 2005). Construcción del modelo y distribucion de la población Si la información sobre los tipos de vulnerabilidad está dis- ponible, se define la distribución de ellos en el modelo como el porcentaje del número de los edificios pertenecientes a una clase de wlnerabilidad ecuación 1. DB (VC) = NB (€ VC) NB (1) Cuando se conoce la distribución de las personas en cada tipo de construcción, se considera la ecuación 2: Donde: DP (VC) = NP (€ VC) NP (2) DB (VC) =distribución de los edificios en una clase especial de vulnerabilidad (VC, en %). DP (VC) = distribución de la población en una clase especial de vulnerabilidad (VC, en %). NB (E VC) = número de edificios que pertenecen a la clase de especial vulnerabilidad. NP (E VC) = número de personas que ocupan una clase de especial vulnerabilidad. NB = número total de edificios. NP =población total. La distribución de los tipos de construcción depende del tamaño de la ciudad y se pueden clasificar como: • Ciudades grandes (más de 50.000 personas). • Ciudades medianas (entre 5.000 y 50.000 personas). • Ciudades pequeñas (rurales, menos de 5.000 personas). El tamaño de la ciudad no está limitado a una zona urba- na, si no puede ser zonas más extensas como un país o una región especifica. Ajuste y validación del modelo de ciudad Las técnicas de construcción local y los materiales utiliza- dos pueden llevar a desviaciones de las normas del código de construcciones antisísmicas. Así, surge la necesidad de ajus- tar los parámetros del modelo y Wyss propone una técnica de redistribución de edificios y población por clases teniendo en cuenta la vulnerabilidad de los daños de terremotos pasados a fin de equiparar los daños observados. El ajuste requiere de dos pasos: 1) Primero se debe hacer el cálculo de los nuevos índices de vulnerabilidad para cada tipo de edificio diferente. 2) Segundo, se debe comprobar si estos valores están den- tro de los rangos propuestos de acuerdo los índices de vulnerabilidad y decidir si es o no necesario volver a asig- nar la clase de vulnerabilidad y realizar la redistribución de edificios y población. Para validar el modelo de ciudad, se calcula las pérdidas humanas y se compara con los resultados observados des- pués de la ocurrencia del terremoto, Las pérdidas humanas son tanto la mortalidad y los heridos. También se debe de- finir los "heridosn como la suma moderada de las personas seriamente heridas. El herido leve no se considera ya que la mayoría de ellos no buscan tratamiento en el hospital y por lo tanto, no aparecen en las estadísticas. Ángel Jair Ochoa Zamalloa Estimacion de pérdidas para la ciudad de Lima ante un posible futuro terremoto Max Wyss en el mes de marzo del 2009, presentó el in- forme preparado por wapmerr sobre pérdidas ante un posible terremoto para Lima y Callao aplicando la técnica antes des- crita. Los resultados corresponden para el caso hipotético de ocurrir un terremoto de magnitud 8 con epicentro en el mar cerca de Lima. Para la aplicación de esta técnica se ha usado la base de da- tos sobre parámetros hipocentrales de los últimos terremotos ocurridos del Perú, con sus respectivos mapas macrosísmicos y el número de víctimas, tal Como se muestra en la Tabla 2. Los parámetros de fuente sísmica para el terremoto a ocu- rrir serían de magnitud 8, con foco a 33 km de profundidad y un epicentro de 15 km al Oeste de Lima (en el mar). Como Rgum 5. MícrozonificiJción de lima MeúrJ¡Joi'Jtana. La zona urbana se divide en 4 colores que corresponden a 4 tipos de suelo; 51 de roca (vente) 52 suelos intermedios (amarilloj SJ suelos flexible (naranja) y S4 para condiciones excepcionales muy flexibles (rojo) (CISMID, 2005). l8s estrellas rodean a los epicentros posibles. El Método Wyss para estimar pérdidas producidas por un terremoto: Aplicación a Lima TABLA 2. Historia Sísmica de Lima. FECHA y HORA CARACTERÍSTICA del EVENTO DESCRIPCIÓN de los EFECTOS 1552: Julio 2 1 05.30 h Algunos daños en Lima. El rey Carlos V ordenó que la altura de las construcciones se limitara a 6 varas (5,2 m). 1578: Junio 17 1 12.05 h Intensidad: VII MM Destrucción de casas, templos y el palacio del virrey. 1586: Julio 09 1 20.00 h Destrucción de Lima y Callao, estuvo acompañado por ma- remoto. Cerca de 22 muertos. 1655: Nov. 13 1 14.45 h Terremoto destructivo en Lima, agrietó la Plaza de Armas y la Iglesia de los jesuitas. Daños en el Callao. 1687: Oct. 20 1 04.15 h Magnitud: 8.0 (Richter) Fue el terremoto más destructor ocurrido en Lima desde Intensidad: IX MM su fundación. Lima y Callao quedaron reducidos a escom- bros. El maremoto en el Callao causó 100 muertes. 1746: Oct. 28 1 22.30 h Intensidad: X MM Es el terremoto más fuerte ocurrido en la historia de Lima, Epicentro: 11.60 S y 77.50 o donde de 3000 casas, sólo 25 quedaron en pie, murien- do 1.141 de sus 60 mil habitantes. En el Callao fue total- mente destruído por el sismo y el tsunami que lo suce- dió, muriendo 4.800 de sus 5.000 habitantes. Fue sentido desde Guayaquil hasta Tacna. 1897: Sept. 20 1 11.25 h Fuerte sismo causo daños en las edificaciones. En el Callao la intensidad fue muy alta. 1904: Marzo 04 1 05.15 h Magnitud: 7.2 (Richter) Los mayores daños en la Malina, Chorrillos y el Callao. Intensidad: VII- VIII MM 1940: Mayo 24 (11) Magnitud: 8.2 Ms (Richter) 5.000 casas destruidas en el Callao, 179 muertos y 3.500 he- 11:35 h Intensidad: VII MM ridos en Lima, 80% de vivienda colapsada en Chorrillos, el Aceleraciones= 0.4 g malecón se agrietó y en tramo. Grandes daños en cons- Epicentro= 11.20 S y 77.790 O trucciones antiguas en Lima. Interrupción de la Paname- (120 Km. NO de Lima) rica na Norte por deslizamientos de arena en el sector de Pa- Hipocentro: 50 Km. samayo. Tsunami con olas de 3 m. que anegó totalmente los muelles. 1966: Oct. 17 1 16.41 h Magnitud: 7.5 Ms (Richter) Los mayores daños ocurrieron en San Nicolás a 120 km. De Intensidad: VII- IX MM Lima, IX MM, Huacho VIII MM y Puente Piedra. En Lima Epicentro= 10.7o S y 78.70 o alcanzó VI MM en la parte central. En las zonas antiguas Hipocentro: 38 Km. del Rímac, incluyendo el Callao, llegó a VI MM. En la Malina VII MM. La aceleración registrada fue de 0,4 y el período predominante 0,1 seg. Los mayores daños se registraron en los edificios de poca altura, en edificios altos, hubo grietas en muros de tabaquería. 1970. May. 31 1 15.33 h Magnitud: 7.8 (Richter) Uno de los más destructivos sismos en el siglo en el he- Intensidad: VII MM misferio sur. La mayor destrucción ocurrió a 350 km. de Lima Aceleraciones= 0.1 g Causó 65 mil muertes, 160 mil heridos y daños estimados Hipocentro: 35 Km. en 550 millones de US$. En Lima registró aceleraciones Epicentro= 9.2o S y 78.80 O de 0,1 g a pesar que el epicentro estuvo a 400 km. al NO. Los mayores daños ocurrieron en la Malina. 1974: Oct. 3 1 09.31 h Intensidad: VII MM Con epicentro localizado a 70 Km. al s-sw de Lima registró Aceleraciones= 0.4 g aceleraciones máximas de 0,26 g y período dominante de 0.2 Epicentro= 120 S y 77.80 O seg. Los mayores daños ocurrieron en La Malina, VIII-IX, dondedosedificiosdeconcretoarmadocolapsaronyotrosre- sultaron muy dañados. En el Callao y Chorrillos, VII-VIII algunas construcciones de concreto armado sufrieron daños daños y las de adobe colapsaron. 2007: Ago. 15 1 18.41 h Magnitud: 7.0 (Richter), 7.9 MW El sismo causó la muerte a 593 personas, heridas a 1291. Des- Intensidad MM: pisco VII-VIII, truyó 48 208 viviendas, otras 45.500 quedaron inhabitables Lima VI, Huancavelica V 45.500 quedaron inhabitables y 45.813 fueron afectadas; 14 Epicentro= 60 km de Pisco establecimientos de salud fueron destruídos y 112 afectados. Hipocentro: 40 km. IGP Compendio de trabajos de investigación de estudiantes 2009 modelo para la ciudad de Lima, se considera: 43 distritos con el total de la población, y el mapa de microzonificación sísmica que define las condiciones del suelo para cada distrito. Como resultado de la aplicación de este método se tiene: los distritos en los que se espera más de 1.000 muertos y más de 10.000 heridos son: San Juan de Lurigancho, San Martín de Porres, Villa El Salvador, San Juan de Miraflores, Villa María del Triunfo, y el Callao. Suponiendo que el 50% de la población está en sus casas en el momento del terremoto, el promedio de muertes totales será de 7.000 a 30.000, con un mínimo de 6.000 a 25.000 en Lima. Todas estas estimaciones tienen una incertidumbre de alrededor del 40%. Para el peor de los casos (tasa de ocupación del 80% en la noche) el número total de víctimas mortales sería de alre- dedor de 10.000 a 50.000, con 9.000 a 40.000 en Lima. El promedio de heridos para una tasa de ocupación del 50% se estima en 66.000 a 230.000, para Lima, con un adicio- nal de 13.000 a 35.000 en el Callao. El número total de heridos en el peor de los casos (tasa de ocupación del 80%) se estima en 128.000 a 432.000. Teniendo en cuenta que este es un pro- medio que tiene un margen de error de 40%, el número de he- ridos podría posiblemente superar el medio millón. El número estimado de muertes representa el 0,2 a 0,3% de la población de Lima Metropolitana y los heridos de 2 a 3% del total. Las víctimas mortales entre la población escolar se espera que sean de 2.000 a 13.000, si todos los niños asisten a la es- cuela al mismo tiempo. El número de alumnos heridos podría ser de 7.000 a 36.000 bajo condiciones favorables de la cons- trucción. La cuestión es si los niños son más o menos vulnera- bles en sus escuelas o en sus casas, esto debe ser investigado. ESCENARIO DE BASE Los parámetros que describen al sismo hipotético que afec- taría a Lima son: Fecha y Hora: l? Latitud Sur: Frente a Lima Longitud Oeste: Frente a Lima Profundidad: 33 Km. Epicentro: Frente a Lima Magnitud: 8.0 Mw Los cálculos presentados fueron para un terremoto que ocurriría a las 07:00 am. Este es un tiempo favorable del día, porque sólo el 50% de la población se espera que este en los interiores de sus viviendas. El peor de los escenarios se calcu- lará para la noche, cuando el 80% de la gente puede suponer- se que se encuentra en el interior de sus viviendas. Así, para estimar el número de víctimas, en el peor de los casos, seria multiplicar por un factor de 1,6. Los valores de la figura 5. La expresión "Frente a Lima" para el epicentro del te- rremoto permite múltiples interpretaciones. Con el escenario de los epicentros cerca de Lima, la profundidad supuesta del terremoto tiene una fuerte influencia sobre las pérdidas cal- culadas. La profundidad del foco de 33 kilómetros, pre-esta- blecido, junto con la cercanía a Lima (mínimo 15 km) sugiere que el terremoto se produce por colisión de placas similar el de 1974, que fue menos profundo y más alejado de la línea de costa (Langer y Spence, 1995). El evento de 1974 no fue muy perjudicial, debido a su magnitud y distancia epicentral con respecto a Lima. Para el escenario elegido el terremoto esta más cerca de Lima. Modelo estimado para la ciudad de Lima Para los pequeños asentamientos, se debe considerar a toda la población concentrada, con la suposición que esta po- blación reside en las mismas condiciones de tipo de vivienda Ángel Jair Ochoa Zamalloa y de suelo. En promedio los daños y las pérdidas humanas en más de un asentamiento no es sólo una simplificación, es también una necesidad para conseguir resultados estables. Algunos edificios pueden derrumbarse porque están cons- truidos en suelos blandos; mientras que, otros del mismo tipo pueden permanecer de pie. En todo caso no se dispone de información detallada necesaria para calcular las pérdidas por casas individuales. En la Tabla 3 se muestra la distribución de los distritos de Lima según el tipo de suelo. Esta información fue utilizada in- dividualmente por Wyss para la aplicación del método en Lima. TABLA 3. Distritos de la ciudad de Lima y tipo de suelo Tipo Pobladón Distrito de Suelo LH (estimada 2009) Ancón 51+S2 0.15 33283 Ate - Vitarte 51+S2 0.15 474786 Barranco 52 0.3 51954 Breña 51 o 107261 Carabayllo 52 0.3 213558 Chaclacayo 51 o 44899 Chorrillos 51+S2 0.15 297087 Cieneguilla 51 o 17857 Comas 51 o 525790 El Agustino ROCK o 187154 Independencia 51 o 223225 Jesus María 51 o 66284 La Malina 51+S2 0.15 140817 La Victoria 51 o 215203 Lima downtown 51 o 315425 Lince 51 o 58969 Los Olivos Sl+S2 0.15 324187 Lurigancho 51 o 102494 Lurín 53 0.5 63302 Magdalena del Mar 51 o 54808 Miraflores 51 o 105006 Pachacámac 52 0.3 61956 Pucusana ROCK o 10444 Pueblo Libre 51 o 81335 Puente Piedra 52 0.3 230199 Punta Hermosa ROCK o 5290 Punta Negra ROCK o 5061 Rímac 51 o 198884 San Bartola ROCK o 6486 San Borja 51 o 116260 San Isidro 51 o 62574 San Juan de Lurigancho 51+S2 0.15 919399 San Juan de Miraflores 51+S2+53 0.3 379271 San Luis 51 o 52334 San Martín de Porres Sl+S2 0.15 594135 San Miguel 51 o 141310 Santa Anita 51 o 181895 Santa María del Mar ROCK o 97 Santa Rosa ROCK o 10611 Santiago de Surco 51 o 308508 Surquillo 51 o 95262 Villa El Salvador 53 0.5 415699 Villa María del Triunfo 52 0.3 402491 Callao 52 0.3 813264 TOTAL 8716114 Ajuste en los parámetros A fin de evaluar los resultados obtenidos, estos fueron comparados con los datos reales reportados para cada terre- moto histórico considerado en la Tabla 4. El Método Wyss para estimar pérdidas producidas por un terremoto: Aplicación a Lima Tabla 4. Terremotos históricos para el Perú donde el número de vfctlmas mortales y heridos son conocidos Ya Moolh Day lon l.at Dap Ms¡¡ Obsarvad CalculalBd w S km Fat In] Fat In] Posllon 1940 5 24 T7.79 11.47 30 8.0(8.2) 250 afl1hore 1966 10 17 78.63 10.74 30 7.6{8.1) 125 3000 afl1hora 1968 6 19 72.20 5.50 25 6.9 46 120 land 1970 5 31 78.87 9.36 25 7.8(7.9) 5137' afl1hore 1974 10 3 77.66 12.39 30 7.6{8.1) 78 2414 offshore 1990 5 30 77.23 6.02 15 6.5(6.6) 135 800 83 611 land 1991 4 5 77.09 5.98 20 6.8 53 252 48 552 land 1998 2 21 79.57 9.62 25 6.6(7.5) 12 56 o 51 offshore 1996 11 12 75.68 14.99 25 7.3(7.8) 15 700 45 802 offshora 2001 6 23 73.64 16.26 25 8.2 139 2687 359 2097 ooast 2007 8 15 78.51 13.32 41 7.5(8.0) 360" 1090 310 3070 afl1hore 12 -2007~ 15 •• o MI,~;" i <>o o 8 ••• o f o e "o •• o J 1 · : ~ e: • " o " .. it ,. o • ObUIWd "' o 00 " 4 o ~ u • Sh•1.5_-4 5_4 O b u" '~>o •a_ <>o 2 o (. SIJ1 lnlttnSll)' <>o D tll 110 ,_ ~ 1:1111.- (1111) Figura 6. Comparación de las curvas de stenuscíón de ls intensi- dad del terremoto de Pisco, 2007. Los círculos amarillos son los valotBs observados y los círculos abiertos, los valores calculados. J500 -r---------------------, 3000 ~ 2Sll0 ~ 2000 ... o 1500 j 1000 :0 z S1Xl Ye-ar o +----~---.r~--.----.---~ 1955 1990 199$ 21100 2.C05 2010 - lnj (calc) - lnj(obs) FI{Jura 7. Se observa quels tendencia de los valores calculados para el número de heridos son próximas a los observados lo cual sugiere que/a información ulílízads es buena, pero podrfa mejorar sí la calidad y cantidad de información mejora. i 250 .!! o 200 .8 E ISO :> z 100 so Y ea r o +----~---~L---,----.----~ 1985 1990 t99S 2000 310S :WIO -F~t(calc) - Fat(obs) Figura 8. Se observa la tendencia de los valores calculados para v/climas mortales son aproximados a los valores mportados en terremotos pasados, dando mayor validez a esta metodología planteada por /.1jlss. Tabla 5. Daños esperados para la ciudad de Lima por distritos Dlllbfto lntlnlldad Distancia Polrlacl6n Muartos Harfdas Callao 9.3 16 813.264 3546 31594 L32 San Juan de Lurigancho 8.7 30 919.399 2165 21380 L35 San Martrn de Porres 8.9 23 594.135 1819 17261 L 42 Villa El Salwdor 9.1 29 415.699 1579 14515 l33 San Juan de Miraflares 9.0 25 379.271 13()6 12243 L 43 Villa María del Triunfo 8.9 29 402.491 1206 11543 L9 Comas 8.5 32 525.790 931 9502 ll Ate Vltlrte 8.5 36 474.786 878 8917 L7 Olorrillos 9.0 21 297.087 984 9286 L17 Las Olivos 8.8 26 324.187 890 8617 L15 Urna Cercada 8.8 22 315.425 835 8126 L 40 Santigo de Surco 8.8 24 308.508 759 7453 L14 La VIctoria 8.8 23 215.2D3 545 5330 l25 Puente Piedra 8.7 37 230.199 507 5050 L11 Independenda 8.7 27 223.225 489 4868 l28 Rlrnac 8.7 25 198.884 474 4674 l5 Carabayllo 8.6 38 213.558 454 4541 l36 San Miguel 8.9 17 141.310 445 4233 LlO El Agustino 8.7 27 187.154 407 4057 L37 Santa Anitl 8.6 30 181.895 352 3556 L13 La Malina 8.7 31 140.817 328 3244 l21 Miraflores 8.9 20 105.006 301 2902 L4 Breña 8.8 21 107.261 292 2834 LJO San Barja 8.7 24 116.260 284 2792 L41 Surquilla 8.8 21 95.262 257 2497 ll4 Puellla Ullre 8.9 19 81.335 242 2316 L3 Barranco 9.2 20 51.954 206 1'U7 L12 Jesús María 8.9 20 66.284 188 1813 l31 San Isidra 8.9 20 62.574 179 1726 L19Lurín 8.9 38 63.302 177 1712 llO Magdalena del Mar 8.9 17 54.808 168 1606 L16 ünce 8.8 21 58.969 163 1sn l22 Pachacámac 8.7 38 61.956 134 1336 l34 San Luis 8.7 25 52.334 123 1215 L18 Lurigancho 7.8 60 102.494 47 561 L1 Ancón 8.3 45 33.283 42 442 L6 Chaclacayo 7.9 54 44.899 29 326 LB Oeneguilla 8.1 47 17.857 16 176 l39 Santa Rosa 8.2 42 10.611 12 127 l23 Pua.rsana 7.9 55 10.444 6 70 ll6 Punta Hermosa 8.2 44 5.29 6 60 ll9 San Bartola 7.9 52 6.486 5 51 l27 Punta Negra 8.0 48 5.061 4 47 l38 Santl Mana del Mar 7.9 52 0.097 o o FI{JUfB 9. Dísfribucíón de dalfos espetados en Lima. La esbrJIIa matr:a el epicentro. B tamaño de los puntrJs es ptrJpOICÍOI18fala población. Los pun- tos amarillos índícan un grado de daño de 3 en una escala de 5; es decir, un daño sígnífícafívo. Las ámas d8 ~y azul, son de IT1BI10f9S daños. IGP Compendio de trabajos de investigación de estudiantes 2009 En este estudio no se considera el número de víctimas mortales por deslizamientos de tierra ni víctimas mortales en ocasiones inesperadas como, lo ocurrido en la iglesia de San Clemente y el Hotel Embassy, durante la ocurrencia del terre- moto de Pisco 2007. Para ajustar y reducir las diferencias se consideró los si- guientes criterios: i) Se elaboró una ley de atenuación de la intensidad tal como se muestra en la Figura 6. ii) Se evalúa la distribución de los edificios consideran- do varios tipos de vulnerabilidad. Esta información no existe para Lima; por lo tanto, es vital hacer un inven- tario de las construcciones tomando en cuenta los prin- cipales parámetros de medición de la vulnerabilidad. iii) Ajustar la matriz de víctimas a las condiciones del algo- ritmo. La lógica que uso Wyss fue calcular el número aproximado de personas expuestas a una intensidad de grado VI (MM) o más, esto debido a que producirá mayor número de muertos y heridos. A continuación se presenta y analiza la comparación he- cha por Wyss para los cálculos las estimaciones de pérdidas asociadas a terremotos históricos y los obtenidos teórica- mente (Figuras 7 y 8). Daños esperados para la ciudad de Lima En el caso de Lima y debido a su proximidad a la fuente sísmica, la gran población y las condiciones de suelos ines- tables, Callao ocupa el primer lugar con el mayor valor de intensidad esperada y el número medio de heridos. Los dis- tritos en los que espera se produzca más de 1.000 muertos y más de 10.000 heridos son San Juan de Lurigancho, San Martín de Porres, Villa El Salvador, San Juan de Miraflores y Villa María del Triunfo. Otros distritos con más de 400 muertos y más de 4.000 heridos son: Comas, Ate Vitarte, Chorrillos, Los Olivos, el centro de Lima, Santiago de Surco, La Victoria, Puente Piedra, Independencia, Rímac, Caraba- yllo, San Miguel y El Agustino. Todo el proceso matemático - estadístico fue desarrollado utilizando un software llamado QLARM y como resultado se tiene un reporte de daños. En la Tabla 5, se presenta el resul- tado obtenido para la ciudad de Lima. Conclusiones i) Según el trabajo realizado por Wyss se espera que un te- rremoto de magnitud 8 con epicentro en las cercanías de Lima y con un 50% de ocupación de viviendas produzca en Lima entre 7.000 a 30.000 muertos. Si se considera un 80% de ocupación de las viviendas, el terremoto causaría entre 10.000 a 40.000 muertos. ii) A pesar que la calidad de la información existente no ha sido buena, su aplicación a la ciudad de Lima es bastante realista en razón de la distribución de los asentamientos humanos, la precariedad y antigüedad de casi el 40% de las viviendas y casonas existentes en Lima. iii) La metodología aplicada por Wyss es aceptable por que considera varios parámetros.de vulnerabilidad sísmica tratando de adecuarse a nuestra realidad. Recomendaciones i) Es importante realizar estudios de microzonificación sís- mica para Lima a fin de identificar los distintos tipos de suelo. Estos estudios deben realizarse con mayor énfasis en las zonas recientemente urbanizadas. ii) Se debe normar el crecimiento de la ciudad de Lima de forma responsable, prohibiéndose de manera definitiva ubicar las viviendas en zonas de alto riesgo a fin de evitar en un futuro desastres mayores. Ángel Jair Ochoa Zamalloa iii) Se debe exigir el cumplimiento del reglamento de cons- trucciones antisísmicas. iv) Se debe realizar un inventario catastral para cada distrito tomando en cuenta los parámetros más importantes para definir una buena base de datos. v) Se debe considerar estudios sobre la estimación de pérdi- das producidas por tsunamis y deslizamientos para Lima debido a su cercanía a la costa y a las estribaciones an- dinas. Las zonas más afectadas podrían ser el Callao y el cono este de Lima. Bibliografía • Trendafiloski, G., et al. (2009), Constructing city models to estimate losses due to earthquakes world- wide: Application to Bucharest, Romania, Earthquake Spectra. Pág. 65. • Wyss, M. (2005), Human losses expected in Himala- yan earthquakes Natural Hazards. Pag. 22. • Wyss, M., and Zibzibadze M. (2009). Delay times of worldwide global earthquake alerts, Natural Hazards, inpress. • Wyss, M., Trendafiloski, G., Rosset, Ph. and Wyss, B. (2009). Preliminary loss estimates for possible future earthquakes near Lima, Peru, WAPMERR Report, March 2009. • Plan Especial de Protección Civil ante el Riesgo Sísmico de Extremadura PLASISMEX (2008). • CISMID (2005). Estudio de vulnerabilidad y ries- go sísmico en Lima y Callao. UNI - APESEG, 200 pag. • Giardini, D. (1999) Global seismic harzard map. • Análisis de los diferentes métodos geofísicos usados para la predicción de terremotos Analysis of the different geophysical methods used for earthquake prediction Edden Christian Flores Guerra Universidad Nacional San Agustín, Arequipa edden.c.f.g.@gmail.com Investigación dirigida por: Dr. Hernando Tavera Dirección de Sismología Resumen En el presente trabajo se analiza y discuten los diferentes métodos geofísicos usados para la predicción de terremotos y para ello se revisó la bibliografía disponible sobre predicciones exitosas y estudios retrospectivos realizados con estos métodos. Una buena predicción es aquella que determina con la mayor precisión posible la fecha, ubicación y la magnitud del terremoto que se avecina. Los métodos descritos aquí se basan en las varia- ciones de los diferentes parámetros geofísicos que se presentan antes de la ocurrencia de un terremoto. Después de analizar la información disponible, se acepta que los fenómenos geofísicos anómalos o precursores pueden presentarse o no antes de la ocurrencia de los terremotos, esto debido al complejo proceso de su formación y a las diferentes características tectónicas y geológicas propias de cada zona sísmica. Por esta razón, se sugiere utilizar varios métodos geofísicos para vigilar e identificar los parámetros más sensibles a la actividad sísmica y así sustentarlos como precursores. Palabras clave: predicción, magnitud del terremoto, geofísica, proceso complejo. Abstract We analyze and discuss the different geophysical methods used for earthquake prediction; we reviewed the available literature about successful predictions and retrospective studies carried out with these methods. A good prediction is that which determinates more precisely the date, location and the magnitude of the earthquake that is coming. The methods described here are based on variations of different geophysical parameters that occur be- fore an earthquake. After analyzing the available information, we accept that anomalous geophysical phenomena or precursors may be present or not before the occurrence of earthquakes, this is due to the complex process of formation and different tectonic and geological characteristics of each seismic zone. For this reason, we suggest using several geophysical methods for monitoring and identifying the parameters most sensitive to seismic activity and support them as precursors. Keywords: prediction, magnitude, earthquake, geophysical, complex process. 1. Introducción Desde comienzos de la sismología moderna, numerosos investigadores se han interesado en la posibilidad de predecir terremotos con la finalidad de reducir las pérdidas de vidas humanas y económicas producidas por éstos. Una buena pre- dicción sísmica desde este punto de vista, consiste en deter- minar con la mayor precisión posible: el tiempo, la ubicación del epicentro y la magnitud del terremoto que se avecina; a través de las posibles variaciones de los diferentes paráme- tros geoquímicos, geofísicos, sismológicos, etc. que se pre- sentan antes de la ocurrencia del mismo. Para muchas personas, los terremotos son impredecibles a causa de que, a pesar de todos los avances de la sismología y de algunos casos exitosos de predicción, los científicos no pue- den aún determinar con un alto grado de certeza la ocurrencia inminente de un terremoto, a diferencia de cómo el meteorólo- go predice la aproximación de tormentas. Aunque los terremotos parecen ocurrir de manera im- prevista, la gran cantidad de energía que liberan es la acu- mulada con meses y años de anticipación. Por el momento, los científicos no tienen una forma directa y eficaz de medir la energía acumulada en el interior de la corteza y así de- terminar los niveles críticos para la ocurrencia de terremo- tos. Por esta razón, los estudios sobre predicción de terre- motos se basan en los cambios que experimentan las rocas al estar sometidas a esfuerzos, observados en los regis- tros de los diferentes parámetros sismológicos, geofísicos y geoquímicos tales como; coeficiente de las velocidades sísmicas Vp/Vs, deformación de la corteza, temperatura y nivel de agua en los acuíferos, campos eléctricos y magné- ticos, ondas de radio en la tierra y en el aire, resistividad eléctrica del suelo, formaciones de nubes, la radiación in- frarroja, patrón de frecuencia y distribución sísmica, com- portamiento animal, etc. El análisis de los resultados muestran anomalías que pueden ser consideradas como precursores para grandes terremotos, observados durante el periodo de acumulación de energía y que muchas veces se intensifican momentos previos a la liberación de la energía. También existen mé- todos probabilísticos que no toman en cuenta los procesos físicos, sino otro tipo de información como los catálogos sísmicos pero que no son descritos en este trabajo. Hoy en día, con el avance logrado en tecnologías satelitales por parte de la NASA se ha llegado a la conclusión, de IGP Compendio de trabaJos de fnvesttpc:l6n de estudiantes 2009 Edden Christian Flores Guerra que se puede detectar en grandes áreas de una Ph)"Sic::al manera más practica y eficaz señales anómalas paramctecs Precursor s tages (precursores de cambios) previos a la inminen- r----,===:::::::!~~::!~=:p:;:::¡=:::::::~ te ocurrencia de un terremotos (días o semanas antes), lo cual proporcionaña al público y a los servicios de prevención de emergencias tiempo para prepararse. z. Predlccl6n sfsmrca a) Vp/Vs La predicción de la ocurrencia de un terre- moto Implica conocer los siguientes parámetros: lugar, tamaño y fecha del mismo, lo cual no es posible aún. En la actualidad se continúa con la investigación, desarrollo y aplicación de di- versos métodos geofísicos y para comprender el fundamento de estos métodos, es necesario entender el proceso del ciclo sísmico y el con- cepto de precursores, los cuales son descritos a continuación. b)G.rouod upüftand illt .---------- c) R.adon e miss ion s- - --1----- - :a ~ V) o u '\. :a ' V) .... ~ V) - - t!- 2.1 El ciclo sfsmlco d)Electrical res® vi t y a: 1--,r----- - - ~~ - 15% dlange ~ V) ., o - , Q.. e)Num~r o f 100&.1 ' ..... ..... - co-sísrnico eanhquakc El concepto de ciclo sísmico está elaborado y probado en terremotos de magnitudes Impor- tantes (M>6). El proceso del ciclo sfsmlco está relacionado con la acumulación y liberación de energfa. Dentro de un ciclo sfsmlco, es decir; an- tes, durante y después de un terremoto, se ob- servan diferentes cambios en los registros de los precursores. El comportamiento variable de los precursores en el tiempo permite dMdir el ciclo sísmico en las siguientes etapas: Etapa inter-sísmica rliJUm 1. Comportsmi9nfo 1J6f1611J/ r~s: sJ Coeficiente ij.Ws, bJ D9tonnsci6n del sus/o, e) EmÍ6ÍOf168 ds Rsdón, d) RtJSÍStMdsd y 8) Nuf11M) d8 811'811/o$, dsnfro del cickJ Sí$/11íco: ln/9r-8Í$/11ÍCO, Pre-sí$/11ÍC(), Cosí$/11íco y Posl-sÍ$111ico. Esta etapa se inicia con el termino de la redis- tribución de las tensiones (replicas) y el inicio de otra etapa de acumulación. La etapa termina cuando las alteraciones de las propiedades de la tierra aumentan debido a la gran cantidad de tensión acumulada. Esta etapa ocupa más del 90 % del ciclo sfsmlco. En la parte flnal, la alta acumulación de energfa deforma la parte superior de la corteza causando agrietamientos (fisuras) en la corteza que se Incrementan en el tiempo. Etapa pre-sísmica En esta etapa se incrementa el desarrollo de anomalías en las tendencias medias de los precursores debido a la intensa alteración de la corteza por la filtración del agua en las grietas que por presión rompen la corteza provocando su debilitamiento. Esta etapa es corta y su comprensión a plenitud es de particular interés para la predicción de terremotos. Etapa co-sfsmrca Representa la etapa más corta del dclo, dura unos cuan- tos segundos a minutos y Indica el flnal del dclo sfsmlco. En esta etapa, por el debilitamiento de la corteza se produce la liberación de la energía acumulada provocando las rupturas abruptas y el movimiento rápido de la corteza (terremoto), los cuales a su vez producen una rápida distribución de las tensiones en la corteza. Etapa post-sísmica Este periodo se inicia después de la ocurrencia de un te- rremoto (fin de un cido símico}, por lo tanto se caracteriza por un estado de relativa calma en el que las tensiones se redistri- buyen, produciendo la consolidación de los materiales sueltos y la reactivación de fallas pequeí\as cercanas al epicentro, con la ocurrencia eventual de sismos pequeños (replicas). z.z Prea~rsores Los precursores son cambios anormales observados en los diferentes parámetros geofTslc:os medidos en un área especfflca previos a la ocurrencia de un terremoto. Estos cambios están relacionados con leves alteraciones de las propiedades ffsicas de la tierra como consecuencia de la acumulación de la energía y presión (tensiones) en el inte- rior de la corteza. Algunos de estos precursores geofísicos observables son: • Cambios en la deformación de la corteza • Cambios en la relación de velocidades sísmicas (Vp/Vs) • Cambios en las emisiones de Radón • Cambios en el nivel freático • Cambios en la temperatura del agua subterránea • Cambios en el campo magrll!t:ico • Cambios en la reslstMdad del suelo • Emisiones de corrientes eléctricas en el suelo • Lagunas srsmlcas Estos eventos precursores son frecuentemente identifi- cados en los registros de los diferentes parámetros geofí- sicos, sea de manera directa o indirectamente. Pero en algunos terremotos poco comunes, no son observados o incluso si estos ocurrieron, no fueron seguidos por un gran terremoto. El irregular comportamiento de los precursores es debido a las características diferentes e irrepetibles de cada zona controlada por su tectónica y geología, por citar algunas de ellas. Incluso, si para un área en particular al- gún precursor resulta ser sensible a la actMdad sísmica, la predicción exacta de la magnitud y lugar es difícil. Análisis de los diferentes métodos geoffslcos usados para la predicción de terremotos 1 3. Parimetros geoffslcos para la predicción sfsmlca 3.1 Deformación del suelo El conocimiento del campo de defonnaclón, en el tiem- po y en el espacio, en la superflcle de la Tierra, es una de las llaves para la comprensión del proceso físico que ocurre en el interior de la certeza durante el ciclo sísmico. Parti- cularmente, la cuantificación de los desplazamientos ce- sísmicos asociados a la ruptura trae informaciones sobre el mecanismo del terremoto (posición, tamaño, momento, etc) e incluso permite realizar una modelización del mismo. La cuantificación de los desplazamientos de la corteza re- quiere una metodología de alta precisión para determinar movimientos pequeños o defonnaciones leves relacionados con la etapa pre-sísmica sobre extensas superficies. Varias técnicas de la geodesia moderna, particularmente las de la geodesia espacial es ahora un recurso importante para ese método. El posicionamiento global por satélites GPS, es uno de los métodos más económicos y prácticos, y permite hacer diferentes cálculos de posición, tanto en redes locales de alta densidad, como a escala regional o global, con una alta precisión (mm a unos cm). La deformación de la parte superior de la corteza es muy lenta y en muchos casos casi desapercibidos en com- paración con su parte profunda que habría acumulado en un periodo de varias décadas de aiios un deslizamiento to- tal de varios metros como efecto del movimiento continuo iniciado por el desplazamiento de las placas tectónicas. La diferencia entre los deslizamientos que se producen en la parte profunda respecto a la parte superflclal provoca la acumulación de las tensiones en esta última, que de llegar a un punto critico, se produce un deslizamiento abrupto (terremoto) de algunos centrmetros o metros. En este mo- mento se produce el reajuste de los deslizamientos en la parte superior y profunda de la corteza, con la consecuen- te distribución de las tensiones. Este método ha empezado ha aplicarse para la pre- dicción de terremotos en los años 70 y con mayor auge en los años 90. Los ejemplos más representativos que se tienen para explicar la deformación producida por los te- rremotos son los siguientes: Niigata 1964, Tangshan 1976 y Arequipa 2001. 3.1.1 Terremoto de Niigata (M7.5}, lapón 1964 Algunos de las mejores observaciones sobre la deforma- ción del suelo (deslizamiento, hundimientos o levantamientos) fueron los realizados en Japón antes del terremoto de Niigam, ocunido el 16 de Junio de 1964. Estos muestran en diferentes partes de Japón desde el año de 1900, dos tendencias {una positiva y otra negativa) casi constantes hasta el año de 1955. Después se comienza a observar una anomalía positiva en todas las estaciones, llegando a un valor máximo promedio de 4 an en el aiio de 1960. Esta anomalía duro un par de años y después se da su disminución lenta, luego se acelera antes de la ocurrencia del terremoto. 3.1.2 Terremoto de Arequlpa (Mw 8.4) El análisis diario de los datos de GPS de Arequipa y otras estaciones continuas en Sudamérica, durante el aiio 2000- 2001 revela cuatro estados del ciclo sísmico, del terremoto de Arequlpa (~8.4, 23 de Junio de 2001). Los registros de deslizamiento del afto 2000, un afto antes del terremoto, muestran una tendencia estable similar a una l(nea base y en Febrero del 2001, se observa una seftal pre-srsmlca, que dura una semana. El terremotD es caracterizado por un desliza- miento co-sfsmlco de 0,52 m. Nezugasekf Eplcenter ® 4414~~ ·8 -12 •16 .. ,.:¡'~ F~m2.~m~~~~~~h~l~~~~ molo de Níigata (M7.5), Jli/)Ófl. 0~1~------------~------------~------~ e o.7 ....... 1 -IMPF~Qo-ICIOI - · - .. N!Cq / -- - ..o.t+--------------r---------~-----.-------L 2000 2001 Year 2002 Figura 3. Rllfllsi!D ~ d8splazaml8nto pata 81 t1111'81T10fo d8 .Ar8qul- pa (Mw 8.4}, PtmJ. (J.C. RIJIJfl!l, 2002}. .. • ....... ... .. IGP Compendio de trabajos de fnvestfgacl6n de estudiantes 2009 " Ns 1.8 1.6 S.l6.Z s1s ' + t F¡gura 4. Cambíoll d6l coelkients ~en el áffNJ de Nsnping· Wenchuan snlu de/19mHnolo de Songpsn·Plngwu (M7.2), China. 3.2 Variaciones de las velocidades sísmicas La variación de las velocidades de las ondas símicas P y S es uno de los parámetros sismológicos más utilizados con efectividad en el mundo para la predicción de terremotos. Las posibles causas que pueden provocar estas variaciones anó· malas en las velocidades de las ondas sísmicas, así como las metodologías para su determinación y uso como precursor de terremotos, fueron estudiadas por diferentes Investigado· res de la URSS, USA y Otlna. Las conclusiones, establecen que el coeflclente VP/Vs tfene un valor promedio casi cons· tante de 1.75, observando la cafda y recuperación de este valor antes de grandes terremotos. Alrededor del año 1920, los slsmólogos sugirieron estas variaciones como precurso· res de terremotos, pero por la calidad de las observaciones y la distribuciÓn heterogénea de las estaciones sismológicas, fueron dejadas de lado. Sólo en la década de los años 50' y 60' científicos soviéticos observaron variaciones de Vp/Vs con cierta regularidad antes de la ocurrencia de terremotos mode· rados en Garm (Asia Central). Posteriormente, variaciones de este parámetro fueron reportados antes de la ocurrencia de los terremotos de San Fernando (1971) y en el terremoto de Mugu (1973), así como en China y Japón, concluyendo que la duración de estas anomalías es de unos pocos días para even· tos de magnibJdes moderadas y de años a más para grandes terremotos (Mw>7). Las variaciones del coeficiente Vp/Vs, coinciden con los procesos de insabJración y resaturaci6n de la corteza por la dilatación de las rocas y la filtración de fluidos respecti· vamente, en el área de preparación del terremoto. La dlla· taclón ocurrlrfa como resultado del Incremente del agrieta· miente provocado por la acumulación de tensiones y si los poros o grietas que resultan de esta dilatación, contienen fluidos y los efectos de la misma en las rocas saturadas son 1.9 1 1 1 1 1 ' ' • t 1,8 1 - • t .. 1 .. t 1 • •• • 1 :1 .. 1.1 t - • \ ... 1,6 ~ t f t t lf t H - f 1 EARTHOUAIs de Luhuo en 1973 (M7.9), Zhaotong en 1974 (M7.1) y Longling en 1976 (M7.6). En estns registros se observa una alta correlación entre la caída de los valores de la resistividad y la ocurrencia de estos terremotos. 3.8 Seftales eléctricas precursoras a tenemot:Ds Reportes de emisiones de corrientes eléctricas previos a la ocurrencia de terremotos han sido, parte de un gran ntímero de estudios en diferentes partes del mundo y su sustento teórico se reduce a las siguientes hipótesis; Efecto electrocln6tlco En este modelo, los cambios de presión y esfuerzo dentro de la corteza terrestre afectan el comportamiento de fluidos como el agua en los poros y cavidades. SI los cambios que se dan generan cambios anlsotróplcos, bajo condiciones ade- cuadas, se puede generar un potencial eléctrico en regiones cercanas a las áreas en donde se producirá la ruptura. Efecto Piezo·estimulado Este modelo sugiere que las crecientes presiones precur- soras a un terremoto generan una reorientación de los dipolos existentes en las rocas. Cuando se llega a un valor critico de presión, se da una nueva reorientación abrupta de los múlti- X lChd n J C • • IIOi<>1 ) Ten t e llont e "' • •o KM> •• 110 ;;- \ '·' \ 1 \ ••• .. -lO~~% 101 \ 1 \ \ •• ,.., \ 1 \ .. ~ \ \ ' ,, M ' --... . f 'J'71.1 1 1f l' 4 1 1 1S 7 3 ! t$?4 l f$1.5 l 18 1• l para luego mostrar una rápida disminu- ción que se acelera justo antes del te- rremoto de Tangshan (M7.8), ocurrido el 28 de Julio de 1976. Esta cafda de re- Lu.huo eo.1'~ht04&'<• ... ... ' · ft73 ZII ClO~OoJ e•rt"t"Al(~ 1'4a.y, 11 - 1$14 Lon' lin1 e &Ytht"a.K• M a. y " · IJ7$ sistividad alcanza un valor mrnlmo de 208 nm unos dfas después del terremoto, para luego recuperar lentamente su valor normal. FI{JUra 17. Cambio$ d9198ístivk/ad tel8cíonados con /o$ fen9molo8 d9luhuo 6IJ 1973 (MT.9), Zl18olong tm 1974 (MT.1) y longling 6IJ 19T6 (MT.6). Análisis de los diferentes métodos geofísicos usados para la predicción de terremotos Tabla 1. Lista de terremotos que presentaron señales eléctricas precursoras en Japón. Earthquake Pre- seism ic signal Date Mechanism O" e Station R(Km) Long dipole S hort dipole t Co-Seismic M d ~T 88/01118 NAH :c;o - 40mV/I lkm 20 min. o szu >10 500mVIJ .4tm ~6 c.hly ló o FJI IS - 1.7 - 1 hnur o 2 () KZU 7 JRmVI1 .4km O.K 6mln. o - 0 KZU 1 IRmV / 1.4tm 0.7 7min. o YAK n 12mVH.lk.m 10. 1 4ml.n. o MTK 10 0 [101..' IITS 27 2.3 27 min. X 11 day~ HKB JO - lOOmVf.\.Jkm 1.9 27 mln. X OTA 7~ KZU S KZU 1!\ pies dipolos, generando así una señal electromagnética que puede llegar a la superficie. Efecto de dislocaciones eléctricas Este modelo propone la existencia de cargas eléctricas de tipo iónico en rocas aisladoras. Cuando se presenta una rup- tura en las rocas, la carga eléctrica debe brincar de un sitio a otro para mantener un equilibrio eléctrico. Este traslado de cargas a su vez produce un cambio en el potencial, que puede viajar a la superficie y ser detectado en esta. 3.8.1 Estudios de señales eléctricas en Grecia Método VAN Esta técnica fue desarrollada inicialmente en 1981 por P. Varotsos, K. Alexopoulos y K. Nomicos, del departamento de ñsica de la Universidad de Atenas en Grecia. La técnica esta basada en observar los fenómenos electromagnéticos que se presentan como precursores a terremotos. Varotsos, Alexo- poulos, y Nomicos (VAN) observaron que las variaciones en el campo eléctrico de la Tierra parecen correlacionarse con la ocurrencia de terremotos en Greda. Estas señales, deno- minadas señales sismo eléctricas (SES), tienen amplitudes de hasta 250 mV 1 km, duración de varios minutos, y preceden a los terremotos por unos pocos días a meses o más tiempo. A través de un proceso de correlación de la amplitud y duración de las SES con los terremotos, el equipo VAN ha desarrollado una técnica que les permite reconocer un precursor de un te- rremoto especificando la ubicación, tiempo y magnitud. Este -6."im V llL1km 1.2 27 m tn . X 9mV/1.4km -0.~ ~min. o non e nonc o método ha sido utilizado desde 1984 para emitir predicciones de terremotos en Grecia. Una particular serie de predicciones bien documentada abarcó el período comprendido entre el 1 de enero de 1987 a 30 de noviembre de 1989. Se destaca como una notable excepción en el sentido de que ha sido realmente un método de predicción a corto plazo. 3.8.2 Estudios de señales de potencial geoeléctrico en Japón Estudios de cambios de potencial geoeléctricos se han realizado en Japón observando diferentes características. En muchos casos, las señales aparecieron entre 1·19 días antes de un terremoto, con un intervalo de duración y intensidad de varios minutos a 1 hora y de 1·2 mV/100m respectivamente. Estos cambios se observaron en 5 terremotos con magnitu- des mayores a 5 que ocurrieron dentro de un radio de 20 Km respecto a la estación de registro (1988-1990). En otros dos casos (EQ 88/01/24 y EQ99/01/28), esta distancia fue mayor. Es interesante indicar que para el EQ99/01/28 la señal apare- ció simultáneamente en 3 estaciones distantes entre si. 3.9 Lagunas sísmicas Las Lagunas sísmicas son áreas pequeñas, ubicadas den- tro de una zona activa, en las cuales se observa la ausencia de grandes terremotos o eventos sísmicos importantes en com- paración de las áreas aledañas a esta. Estas observaciones permiten determinar y/o identificar áreas en las cuales se es- pera ocurra un gran terremoto, pero sin definir fecha aproxi- Compendio da trabajos de IIMIStlpclón de estudiantes 2009 f o KILOMETERS Fresno• Creeping seclion •Coalinga Parkfield section till mada para la ocurrencia de este. Este tipo de observación es importante para delimitar áreas en las cuales se pueden hacer estudios mas detallados para la predicción de terremotos. 3.9.1 Terremoto de Parkfield (M6.0), Califomia 2004 La observación de un ciclo regular de eventos en la falla sís- mica de San Andrés, llevo a la predicción de un nuevo terremoto de M>6 para el año de 1988, el rual podría romper un segmento de la falla cerca de Par1dielcl. Esta predicción fue evaluada v he- cha suya por el "Gobierno Nadonal de Evaluadón de Predicción de Terremotns"' en el año de 1985, siendo poco tiempo después notifiCada por el USGS, indicando una alta probabilidad de ocu- rrenda del terremoto para el periodo de 1985-1993. El aiio de 1993 llego y ningún terremoto ocun16, sin embargo, 14 años des- pués ocurrió en la mna el terremoto de Parkflekd (M6.0), 2004. 3.9.1 Terremoto de Pisco (Mw 7.9), Pení 1007 La distribución de las áreas de ruptura para el borde oeste del Perú muestra tres Lagunas Sísmicas (A-1, A-2 v ,, ... { -1 • -F¡guts 19. Laguna Sísmíc8 (,4-1} psts el terremoto de Pisco (Mw7.9), Perú 2007. {liJvets y Bemsl, 2005). Edden Christian Flores Guerra Hlstorlcal M 6 Parkfleld Earthquakes F.uture Earthquakes? 1850 1900 1950 2000 2050 FtgU/'8 18. Laguna sísmíc8 psts el /enemolo de Psrlrfiel«< (M6.0), Ca/ifomia .2004. A-3) en las cuales la probabilidad de ocurrencia de un gran terremoto es muy alta. Tres años después de conocido esto ocurrió el terremoto de Pisco (Mw7.9) el 15 de Agosto del año 2007, cuya área de ruptura involucró toda el área de la Laguna Sísmica delimitada con anterioridad (A-1). Restando por generarse otros terremotos en las áreas A-2 y A-3. 4. Conclusiones Los métodos de predicción de terremotos están relacio- nados a cambios anormales en los registros de los diferentes parámetros geoñsicos de la tierra, estos cambios son llama- dos precursores y están directamente relacionados con la al- teración de las propiedades físicas de la corteza debido a la acumulación de tensiones dentro de esta. La presencia y ausencia de estos precursores, en diferen- tes partes del mundo, esta asociado a las características tec- tónicas propias de cada reglón las cuales pueden ser similares pero irrepetibles a otras regiones. Los casos más destacados como predicciones de terremo- tos utilizando la variación de los parámetros geofísicos son los siguientes: EEUU : Terremoto de Blue Mount Lake (M 2.6), 1973. '"'V. Coeficiente de Vp/VSR China : Terremoto de Haicheng (Mw 7.4), 1975. "V. Nv. Freát:lco, Pre-eventos moderados, .... " EEUU : Terremoto de Loma Pr1eta (M 6.6), 1989. "V. Campo Magnético" Perú : Terremoto de Pisco (Mw 7.9), 2007. "Laguna Sísmica ... Se ha observado que la información que se tiene de al- gunos precursores es mayor para detenninadas regiones o países, y siempre asociados a predicciones exitosas como; Deformación del suelo : Japón, V. Coeficiente VpfVs : EEUU, URSS V. Emisiones Rn : China Laguna Sísmica : EEUU, Perú, Turquía V. Nivel Freático : Alaska, China, Japón Señales Eléctricas : Japón, Grecia V. Resistividad : China. Los precursores pueden ocurrir o no, antes de los terre- motos, o Incluso aparecen sin ocurrir terremotos. Por lo tanto, es importante un análisis adecuado y minucioso de los regis- Análisis de los diferentes métodos geofisicos usados para la predicción de terremotos tras y distribución de los diferentes parámetros geofísicos, para no realizar diagnósticos equivocados o en caso contrario, pasar por alto la presencia de anomalías previas a la inminen- te ocurrencia de un gran terremoto. El estudio y seguimiento de alguno de estos parámetros en el Perú es importante, ya que son pocos los estudios sobre predicción de terremotos, más aún sabiendo que ~uestro país se encuentra en una de las zonas de más alta actividad sísmica y la vulnerabilidad de nuestra población es muy alta. Bibliografía • Panel on Earthquake Prediction of the Commit- tee on Seismology - Assembly of Mathematical and Physical Sciences National Research Council (1976).- "Predicting Earthquakes: A Scientific and Tech- nical Evaluation, with Implications for Society". Washing- ton D.C.: National Academy of Sciences. • United Nations Educational, Scientific and Cultu- ral Organization (1984).- "Earthquake Prediction: Pro- ceedings of the International Symposium on Earthquake Prediction". Terra Scientific Pulbishing Company (TERRA- PUB), Tokyo Unesco, Paris. • J.C. Ruegg, M. Olcay, R. Armijo, J. B de Chabalier & D. Lazo (2002).- "Coseismic anb Aseismic Slip Ob- served from Continuous GPS Measurements for the 2001 Southern Peru Earthquake (Mw = 8.4)". International Symposium on Andean Geodynamics (2002), pp. 561-564. • H. Tavera & l. Bernal (2005). "Distribución Espacial de Áreas de Ruptura y Lagunas Sísmicas en el Borde Oeste del Perú". Volumen Especial N°6 Alberto Giesecke Matto (2005), pp. 89-102. • Jianguo Du, Xueyun Si, Yuxiang Chen, Hong Fu, Chunlin Jian & Wensheng Guo (2008).- "Geochemi- cal Anomalies Connected with Great Earthquakes in Chi- na". Geochemistry Research Advances (2008), pp. 57-92. Análisis de la actividad sísmica del volcán Misti, período octubre 2005 a diciembre 2008 Analysis of seismic activity of the volcano Misti, period October 2005 to December 2008 Riky Gustavo Centeno Quico Escuela Profesional de Ingeniería Geofísica Universidad Nacional de San Agustín, Arequipa riky.centeno@gmail.com Investigación dirigida por: Dr. Orlando Macedo S. Observatorio Vulcanológico del Sur, Arequipa Resumen El presente análisis muestra la actividad sísmica observada en el volcán Misti desde el 01 de octubre del 2005 al 31 de diciembre del 2008, 39 meses de información sísmica registrada en el volcán. Los resultados de la clasificación y análisis aplicados a las señales del Misti, muestran que la sismicidad predominante lo conforma los eventos tipo Largo Periodo (LP), en segundo lugar están los eventos Volcano Tectónicos (VT); además se han ob- servado eventos tipo Tornillo y eventos Tremóricos de corta duración. Se ha observado que los eventos asociados a paso de fluidos (LPs, tornillo y tremores) han ocurrido con mayor frecuencia durante julio 2007 a julio 2008. En la segunda mitad del periodo mencionado, es decir entre el 4 enero al 18 de julio del 2008, se ha observado también la presencia de sismos tornillo. En cuanto a los sismos VT y su distribución hipocentral, se muestra una tendencia de localización hacia el flanco nor-oeste del volcán y con una cierta alineación ("'N120°), en coincidencia de la zona donde observaciones geológicas y presencia de fumarolas indican también posible presencia de una falla N126o. La altitud de los focos va por encima de 3.500 msnm, denotando estar mayormente asociados a la actividad hi- drotermal, en concordancia con resultados de estudios geofísicos anteriormente llevados a cabo en este volcán. Palabras clave: sismos VT, Sismos LP, sismo tornillos, tremor volcánico, sistemas hidrotermales. Abstract This work shows the results of the analysis of 39 months of seismic monitoring on Misti volcano, from October 1st 2005 to December 31st 2008. During this period the main seismicity are Long Period events (LP), followed by Volcano Tectonic (VT) events. It has been observed also sorne Tornillo events and sorne Tremors of short dura- tion. These events associated with passage of fluids (LPs, tornillo and tremors) have occurred more frequently during July 2007 to July 2008. In the second half of the mentioned period (i.e., between the January 4th and July 18 th 2008) it was also observed the presence of the tornillo events. The VT earthquakes shows hypocenter location toward the northwest flan k of the volcano, with a trending of "' Nl20°, in coincidence with the area where geological observations and the presence of fumarolic vents indicate the presence of a N126° fault. The altitudes of the seismic hypocenters are above the 3.500 masl, indicating that they are most probably associated with the existing hydrothermal activity highlighted by the results of geophysical surveys previously conducted in this volcano. Keywords: volcanotectonic events VT, long period events LP, tornillo events, tremor, hydrothermal systems. Introducción La actividad sísmica en volcanes activos puede ser carac- terizada atendiendo a las señales registradas, sus propieda- des en frecuencia, amplitud, forma de onda, etc., así como sus parámetros hipocentrales y por el patrón de secuencia. Se ha observado que en muchos casos la actividad mag- mática se emplaza en zonas de debilidad geológica y cuya zona actúa como fuentes de la actividad sísmica sobre todo de tipo VT, mientras que la actividad asociada al hidroterma- lismo favorece la generación de sismos de tipo LP. El volcán Misti (16°17'40"S y 71°24'32''W) es un estrato vol- cán de composición andesítica, tiene una altura de 5822 msnm. y forma parte de la cadena de volcanes pliocuaternarios de la zona volcánica de los Andes centrales (ZVC) del sur peruano. Este volcán es un volcán activo potencialmente peligroso para una población de aproximadamente un millón habitantes en la ciudad de Arequipa, cuyo centro urbano se encuentra a tan solo 17 km de la cima del volcán. Los estudios de carácter geológico (Thouret et al., 2001), han identificado diferentes estilos eruptivos en la actividad re- ciente del volcán Misti, con periodos alternados entre emisión de lavas y erupciones explosivas, contándose decenas de flu- jos piroclásticos y al menos 20 episodios de caídas de ceniza, producidos por erupciones de mediana y de gran magnitud como la ocurrida hace 2000 años antes del presente. El Misti yace dentro de un sistema tectónico complejo extensional y de rumbo, compuesto por 4 grupos de fallas: la falla normal activa orientada en dirección Oeste-Noroeste (N126°), la falla "en echelon" de Huanca con buzamiento Su- roeste con una pequeña componente lateral izquierda, la cual IGP Compenetro de trabajos de fnvestfgad6n de estudiantes 2009 Rtky Gustavo Centeno Qutco Tabla 1. Coordenadas de las estaciones sfsmlcas Red Mlstl (datum: Prov. South Am 1956) Coordenadas UTM Coordenadas Geo2ráficas Altitud Estación Código Latitud Longitud Latitud Longitud (msnm) El MlSA 8,193,842 244,022 16° 191 21.6" 71° 23' 44.4" 4168 E2 MISS 8,195,755 243,320 16° 18' 19.2" 7 1° 24' 07.2" 5201 E3 MlSC 8,198,451 244,042 16° 16' 51.6" 71 (J 23' 42,0" 4785 E4 MlSD 8,197.676 243,672 16° 17' 16.8" 71 o 23' 54.6" 5400 ES MISE 8,197,148 242,230 16° 17' 33.6" 71° 24' 43.8" 5710 }:~1 INSTITUTO GEOFÍSICO DEL PERÚ .1~~~ AREA DE VULCANOLOGIA AREQUIPA RED SISMICA. TELEMÉTRICA PEL VOLCAN MISil LEYENDA : Estación sísmica de tres componentes O Estación sísmica de una componente T Antena Repetidora "Chacha ni" .1. Estación Cayma (Of. Central) - Principales ríos O Fuente termal Charcani V aa.-•--·-.. -----·- ---.._.~w*'Yo-..,.c...-..o 10km. Ubfcación de las 5 estaciones s'smlcas (MISA, MISS, MISC. MISO. y MISE) sobti, la eslacióo repe!ódora (CHA) y la ofióna déi iGP (CAY), las set\ales 00 MISA, MISS y MISE van directamente a CAY, mientras que MISC y MISO pasan por la re transmisora CHA antes de Oegar a CAY. EST. E2 PARTE SUR Y EL CRATER F¡gura 1. Ubicaci6n de la nxl s!smk:a pennanente del vo/c8n Misli, compuesta por las estaciones MISA (Ef), MISS (E2), MISC (E3), MISD (E4) y MISE (E5), la repetklora CHA y la estacidn central CA Y. 7ámbi4n se mues/ni/a ubicacidn de la estscí6n rJe monitoteO geoqufmico de la fuente tenna/ Cha.rr:ani V (CHVJ. compensa las fallas probablemente inactivas de rumbos NNE y NNW, de tipo normal y de rumbo respectivamente (Thouret et al., 2001). Este volcán se caracteriza por presentar una moderada actividad sísmica (llerena, 2006); en este estudio se ha efec- tuado el análisis de la actividad sísmica registrada, teniendo en aJenta la forma de onda, las frecuencias y amplitudes. Asimismo se ha detenninado la distribución de la sismicidad en mapa y en cortes. Finalmente se describe el pab'ón de sismicidad que se ha observado en función del tiempo, y se hace la correlación con valores de temperatura de la fuente termal más cercana al edificio volcánico, la fuente de "'Charcani V". Este estudio persigue también de servir como anteceden- te o resultado a tenerse en aJenta en la evaluación del riesgo durante escenarios críticos de actividad volcánica. La red sísmica del volcán Misti Siendo reconocido que el monitoreo sísmico es uno de los medios más efectivos para determinar el grado de actividad volcánica de un volcán, el Instituto Geoñsico del PenJ (IGP) a partir del mes de octubre del año 2005, en el marco de un convenio científico entre el IGP y el Institut de Recherche pour le Developement (IRD) de Francia, instaló una red sísmi- ca telemétrica pennanente de cinco estaciones (MISA, MISB, MISC, MISO y MISE). La tabla 1 y la figura 1 presentan los datos de emplaza- miento de cada una de las estaciones de la red Misti. Todas las Anilisis de la actividad sísimica del volán Misti, periodo octubre 2005 a diciembre 2008 estaciones funcionan con sismómetros de periodo cort.o. Las estaciones MISO y MISE están equipadas con sismó- metros lC, marca, Mark Products modelo L -4; la estación MISB estB equipada con el mismo tipo de sensor (lC) pero de la marca Kineme.trics modelo SS-1, y las estacio- nes MISA y MISC son de tres componentEs, equipadas con sismómetros marca Mark Products modelo L+3D. 24 24.....----------. La señal sísmica que se observa en cada una de estas estaciones llega hasta el laboratorio, de forma: directa (MISA, MISB y MISE} e indirecta (MISC y MISO), haciendo uso de la antena repetidora {CHA) ubicada en el nevado "Chachanl"; todo la lnfonnaclón es recep- clonada por telemetrfa a la estación cenb'al de cayma (CAY), en tiempo real, hasta la ciudad de Arequipa para su respectivo análisis. Clasificación de señales sismo volcénicas Los sismos volcánicos han sido clasificados de awerdo a la forma de onda caracteñstica observada en sismogramas y por su contenido de frecuencias; la variación de estos parámetros en el tiempo indicaña un cambio en los mecanismos que los generan y nos pueden prevenir acerca de una actividad pre-erupHva diferente o más Intensa. En este estudio se ha usado una nomenclatura ge- neral que está ampliamente desarrollada en la mayoña de clasificaciones (Gil Quz y Chouet.,1997; Ibañez, et al.,2003; Zobin, 2003). La nomenclatura considera prin- cipalmente la dinámica de la fuente. I 1 Larg9 Periodo LP 2 4 6 8 10 12 14 16 18 T1m$ (S) -;¡-20 l: 4 Volcano Tectónico VT 2 4 6 8 W ~ M ~ ~ ~ Trcrnor E.!ipa.'im6dico Tornillo De esta manera, se ha tomado como base dos gru- pos principales y representativos, los sismos asociados a la dinámica de fluidos y los sismos asociados a procesos elásticos puros: Sismos asociados a la din6mica de fluídos (Baja Frecuencia) 1 ~xplosión 1 ~ '-----~_-__ . .. _· _·j_~_~_\lljlf_· _~'_'_"'_"'~_·_~_-_· _-_~_-_-_ .. _"'_._ ... _ ..._,._.,_~_--_·_. - "'f''l' Tremor . Este primer grupo estaña compuesto por aquellos eventos wyo modelo de fuente, relaciona la dinámica de flui· dos como generador principal de ondas sísmicas, además de aquellos eventos que estuviesen relacionados a mecanismos de desgasificación. Sismos de Largo Periodo (LP).- Son sei\ales típicas de ambientes volcánicos. Están caracterizados por tener una du- radón de entre unos pocos segundos hasta algo más de un minuto, su forma de onda es muy parecida al huso de tejer, y su contenido especb'al es muy limitado a unas bandas de fre- cuencia relatiVamente estrechas (0.5 < f < 5 Hz). Este tipo de eventos, están asociados a procesos de pre- surización de fluidos, tales como la formación de burbujas, colapsos o procesos de flujos no lineales a poca profundidad en los cuales tanto la atenuación como los efectos de sitio juegan un papel importante (McNutt, 2000). Explosiones Voldinlcas.- Quizás las sei\ales provenientes de explosiones en los edificios volcánicos, corresponden juntD al tremor, a seflales slsmlcas más caracterfst:lcas wando se en- cuentra en marcha un proceso eruptivo. Generalmente las explo- siones aparecen superpuestas a una señal de tremor de fondo y son identificables por el aumentD brusoo de amplitud de la señal y un incremento en las frecuencias de la misma (F~gura 2). Tremor volc6nico.- Se caracteriza principalmente por mantener una amplitud constante durante un cort.o o largo período de tiempo, que puede oscilar entre los varios minu- tos, horas y semanas, tiene un contenido espectral variado F"!f11Jf'll2. ClasíRcací6n d818 div9rsidad d8 s91fa/6s sfsmicas fB!Jis- tradas en volcanes aclivos, fonna de onda y especbrJgf'llma. y en algunos casos centrados en bandas de frecuencia re- lativamente estrechas; comúnmente estos se conocen como tremor armónico y otras con contenido espectral más amplio conocidas como tremor espasmódico (Figura 2). Var1os autores (Gil Cruz y Otouet., 1997; lbáflez, et al., 2003; Tokarev, 1985) proponen que el tTemor Hene lugar a partir de una resonancia de baja a alta frecuencia, generada por un evento con una contribución en altas y bajas freaJen- cias como la ondícula elemental. Eventos tipo Tornillo.- Este tipo de evento se caracteriza por su envolvente annónica, la cual ha sido interpretada como la oscilación de un resonador excitado, por la interacción de mezclas de líquidos y gases en forma de burbujas a grandes presiones. su nCímero, energfa y frecuencia pico han sido útiles como parámetros de actividad y como precursores de algunas erup- ciones wlcánlcas (Tokarev, 1985). Un modelo aceptable para explicar este tipo de eventos, sugiere la interacción de los fluidos wlcánicos o magma al desplazarse a través de una estructura volcánica, que poclña ser una fractura o una falla. Esta relación fluido estructura estaría determinada por las fluctuaciones de presión sobre las paredes de la fractura las wales producirían vibraciones acústicas que finalmente son registradas como señales sísmi- cas (Torres et al., 1997) IGP Compendio de trabajos de fnvestfgacl6n de estudiantes 2009 Sismos asociados a procesos el6sticos puros (Alta frecuencia) En el origen de esta familia de eventos, los procesos re4acio- nados oonla dinámica de fluidos suministran la fuente de energía para que tenga lugar la ruptura de las rocas, pero estos fluidos no se consideran como los que producen las ondas sfsmlcas. Sismos Volea no Tectónicos (VT).· EJ comienzo de esta seilal suele ser más o menos Impulsivo (llegada de la onda P) y es po- sible ldentfflcar la llegada de la onda S {especialmente sl se tiene registro en tres componentes),su oontenldo especbal es amplio, y es posible observar sismos con frecuencias superiores a los 30 Hz. con una duraciÓn de unos pocos segundos (figura 2). Se han podido identifiCar algunos casos en los que la apari- ción de eventos vr es oontinua y se le denomina "enjambre sís- mico";. es decir una secuencia de numerosos sismos agrupados en el tiempo, de tamaño similar y una misma zona epicentral, son de gran importancia porque preceden a actividades volcá- nicas impOI"t!ntes (lbáñez, 2003). Para explicar la ocurrencia de este tipo de eventos, es im- portante relacionarlos con la ocurrencia de otros eventos, como los del tipo LP principalmente, pues ambos de alguna manera comparten la misma fuente. Esto es corroborado por la distri- bución espacial de ambos tipos (lbáiiez, 2003). Análisis de la actividad sfsmlca del volcán Misti El análisis de los datos sfsmlcos obtenidos de la Red sfs- mlca telemétrica permanente del volcán Mlstl (2005-2008), se han claslflcado un txrtal de 13.253 sismos volcánicos, registra- dos en al menos tres estaciones. Se ha identificado 4 tipos de eventos principales y 3 subti- pos o familias: eventos largo Periodo (LP1), Volcano Tectónico {VTl), Tornillos, algunos eventos tipo Tremer de corta dura- ción, Volcano tectónico con evento precursor (VTP), eventos de Largo periodo de gran duración y frecuencias altas (LP3) y eventos de Largo Peñodo con inicio impulsivo (LP2} respecti- vamente. Por otro lado, se ha anotado también la presencia de algunos enjambres sísmicos esporádicos. La sismicidad predominante para el periodo de estudio, lo conforman los eventos del tipo Largo Periodo (LP) repre- sentando el 52,2 % del total, seguidamente están los del tipo Volcano Tectónico (VT) representando el 47,8 % del total en lo que en número se refiere. Un resumen de las principales caracteñsticas de la acti- vidad sfsmlca del volcán Mlstl y los ejemplos más represen- tatii/Os de la misma, se presentan en la Tabla 2 y ftgura 3 respectivamente. Los eventos LP en su mayorl'a presentaron frecuencias ba- jas, la frecuencia dominante caracterfstlca en todo el perlado de estudio estuvo bordeando los 3,5 Hz, su inicio fue emer- gente con una duración promedio de 16,2 segundos. Riky Gustavo Centeno Q.uico : . :_: _;,'¡ LU ·i. _ J~l ~ LP3 • ---· 1 ~~~*~1$111• l .. . . ._,::,, - .. .. .. .. .. -.....=.. .. ... ... ¡ ¡·- : ~· 1 1' '··· = ~ ':; · ,=_ . ~ 1 : JI ,~-l·· • 1 - ... - .• ' • J : 1 1' '" l 1.1•. :: y--; • Lt...!.:~ • lt " • , " ' , ..;:,....,' ,. • ~.¡ ,.:,.,_,!~~ -o •_:., 1J ., . . . .. ·-· .... - ... ""-9 SltQt NQifDlD lfJPifJSBn/s ef psr/odo ~ • de estudio. P y S en algunas estaciones, generalmente con duración pr<>- medio de 12 segundos, para el caso de los VT con evento precursor estos llegaron a 23 segundos. Los eventos tipo Tremer no hubo una frecuencia dominan- te en común, pero en general su espectro fue bien denso y con un rango de frecuencias de 4 a 20 Hz. En el caso de los eventos Tornillo, los eventos observados en el Mlstl son de una forma de onda cuasi sinusoidal clási- ca con carac:teñstkas espectrales monocromádcas, es decir un solo pico espectral, y con duración promedio de 1 minuto aproximadamente. En la flgura 3, se lluslra cada una de las sefiales caracter1- zadas para el periodo de estudio. Resultados de la observación de la actividad sísmica 2005·2008 En la figura 4 se muestra la actividad sismica del Misti, del 01 de octubre 2005 al 31 de diciembre del 2008. Para este -Enetvl~ - • Enef;la tremotJt.a di6ña • E"*9ll d!Mll d• lot tomlltOs intervalo de tiempo se puede observar un ligero aumento de los eventos tipo LP enlre Julio 2007 a Julio 2008 respecto a los primeros meses de registro. También, y casi simultáneo a este cambio se nota una cierta correlación con la ocurrencia más frewente de los eventos tipo Tremer y Tornillo a comienzos del ario 2008 a Julio del mismo aiio. Por olrO lado, no se observa algún tipo de correlación entre la ocurrencia de sismos de Lar- go Perrodo y Volcano Tectónicos. A fln de observar si se encuentran correlaciones con otros datos que denotan también el grado de actMdad en volcanes, en la flgura S se muestran los valores de temperatura de la fuente tennal más cercana al edlflclo volcánico "'Charcanl V", publicados anteriormente (Masfas y auz.,2008). Se puede observar que la mayor ocurrenda de eventos de Largo Per1odo empieza en Julio 2007 y casi en simultaneo lo hacen también los eventos del tipo tremor, y posteriormente los de tipo Tomillo (figura Sb, e y d). Esto podrfa sugerir que ambos compartirían una misma fuente. Con respecto a los valores de tef'r1)eraturas en "Charca ni V" se e O....aeiOn de ta Ktlvidad 1remorielo d!jtia - -' .it :1 ~-....:....•a•.....-:----<•...,_ ............. ~•t----t•h•411~• • .-L~.~·~----·--Ji.,.~ a • •• .... •llllt•o 6 Figura 5. Acf.Mdad sfs-m/ca d8l volcln M/sU, y Mrm/ca ds la FIJtlfl/9 tsr- mal Chatr:anl V d9stf8 Ensro 200T a Oíci9mbr9 2008, a) Ensrg/a diaria l18mol; tomillos y total {MJ=trH!I!J8 joule}, b) Ouracidn diaria de los ln!rnt:J~es, e) Duración diaria de los tomülos, .54 E -· ~2 ;, Q o -00 ~ ¡u l! !_30 i ,_ 25 L .U' o.nelon óellllCCMdld d iaria 0t tos Totnlllas 1 ~--) ... ~~· ISJ\loU7.Mw7.~, l' ;,o {/) 1 z !E ¡... Q) p., % o c:o 8 N c:o o +-~~~~~-4 ~ o o o o oro o o o o o o o o o o C:O 1!) 'kano T«tl)ako : 1 : +----~---~---~---~--------~---4 '----------------------------' 248 250 Figura 6. Mapa y perfiles con la localización de los et11:111fos VT y lP cslculsdo6 para el volcán Mit;fi, I!JI7 el pstiot:lo Octubre 2005- Dici6mbr9 2()()8. observa la predominancia de una ten..,eratura casi constante de 36,SOC (figura Se) intemJmpida por algunos breves periodos con descenso de temperatura. B descenso más notorio es el oam1do Inmediatamente luego del terrerndn del 15 de Agosto 2007 en Plsoo con una magnitud ML de 7.0. Por otro lado, se puede obser- var que los datos de t:empe.rat,\Jra de Chartani V y los res\lltac:los de sismiddad del 'Jtllcán Misti no presentan c::orreladón (figura S). ra sismicidad preferencial orientada hacia el flanco Nor-Oeste del volcán, con una cierta alineación. Esta actividad sísmica ocurre en la misma zona donde se ha sugerido la presencia de una falla NW-5E (N1260) por observaciones geológicas, por evidencias en Imágenes sateUtales, y por coincidencia en cuanto a localizaaón de fuentes termales y de fumarolas (Thouret et al., 2001}. Localización de eventos sísmicos La figura 6 muestra la distribución de 467 eventos VT y 37 eventos LP localizados. La distribución de los sismos del tipo VT muesb'a una cla- 126 La distribución de los sismos de tipo LP muestra, por su parte, que se enaJentran muy cerca al cráter y que están menos dispersos. Asimismo, al igual que los VT ellos tam- bién presentan un cierto agrupamiento orientado un poco más al norte de la dirección de los VTs. Los cortes verticales (Figura 6) muestran que la mayor concentración de sismos Análisis de la actividad sisimica del volcán Misti, periodo octubre 2005 a diciembre 2008 está por encima de los 3500 msnm de altitud (superficial) y con valores de magnitud por debajo de los 2.4 grados (ML). Esta distribución de la sismicidad es muy probablemente el resultado del accionar del sistema hidrotermal del vol- cán Misti. El ámbito de dicho sistema hidrotermal ha sido evidenciado en un estudio geofísico anterior llevado a cabo mediante potencial espontaneo (Finizola et al., 2004; Ramos, 2000) y, efectivamente, se circunscribe a la parte superior y central del cono volcánico. Discusión y conclusiones Mediante el análisis de la forma de onda, el contenido espectral de las señales sísmicas se ha logrado identificar 4 tipos de eventos principales y tres subtipos; el primero re- lacionado a la dinámica fluidos (LP1, LP2 y LP3). El segundo relacionado a fracturamiento interno, procesos puramente elásticos (VTl y VTP). El tercero relacionado a la interacción de fluidos volcánicos en un sistema resonador {Tornillos) y el cuarto y último relacionado a resonancias de alta o baja frecuencia {Tremer). Para el periodo de estudio, hubo un predominio de los eventos asociados al paso de fluidos tales como los LPs, Tremores y Tornillos con 6913 eventos, representando así el 52,2% del total. Las principales características de los LPs fue que presenta una frecuencia dominante en común alrededor de los 3.5 Hz con una duración promedio de 16 segundos, una fase primaria emergente así como también el subtipo LP3, y en algunos casos como el subtipo LP2 impulsivo. Los eventos del tipo Tornillo con 18 eventos y su mayoría regis- trada en Marzo del 2008, presentan frecuencias pico domi- nantes que van de los 2 a 7 Hz . Los 163 eventos registrados del tipo Tremer ocurrieron también en su mayoría en el año 2008; presentan un rango de frecuencias de 4-20 Hz. Los eventos Tremoricos dan cuenta de cambios de la actividad a partir de Junio 2007. En cuanto a los eventos relacionados a procesos elásticos puros, fueron 6340 eventos representando el 47.8%,. Ellos presentan frecuencias en un rango de 2.5 - 25 Hz. La dura- ción promedio de los VT es de 12 segundos, mientras que la duración promedio de los VTP es de 23 segundos. Finalmente, los hipocentros de 467 eventos VT y 37 even- tos LP, muestran altitudes por encima de los 3500 msnm, todos estarían relacionados al sistema hidrotermal existente y con una cierta alineación hacia el lado Noroeste del cráter del volcán, en coincidencia con una probable falla N126° de- terminada por estudios geológicos anteriores. Agradecimientos Agradezco al Instituto Geofísico del Perú por acogerme como tesista, y de manera particular al Observatorio Vulcanoló- gico del Sur del IGP, por haberme dejado participar en trabajos de investigación en volcanología y desarrollar mi proyecto de tesis. Agradezco personalmente al Dr. Orlando Macedo S. por la confianza y apoyo en todo el proceso. Bibliografía • Finizola, A., Lenat JF, Macedo o., Ramos D., Thouret JC and Sortino F (2004). Fluid circula- tion and structural discontinuities inside Misti volea- no (Peru) inferred from self-potential measurements. Journal of Volcanology and Geothermal Research. pp. 135, 343-360. • Gil Cruz, F., Chouet, B.A(1997). Long-period events, the most characteristic seismicity accompanying the emplacement abd extrusion of a lava dome in Galeras volcano, Colombia, in 1991. Journal of Volcanology and Geothermal Research. pp. 77: 121 - 158. • Ibáñez, J.M., Cannona, E., Almendros, J., Saccorotti, G., Del Pezzo, E., Abril, M., Ortiz, R. (2003). The 1998- 1999 seismic series at Deception Island volcano, Antarctica. Journal of Volcanology and Geothermal Research. pp. 128: 65-88. • Jhonson, J.B.,Aster R.C.(2005). Relative Partitioning of acoustic and seismic energy during Strombolian erup- tions. Journal of Volcanology and Geothermal Research, Volume 148, Issue 3-4, pp. 334-354. • Lahr J. (1999). Hypoellipse: a computer program for de- termining local earthquake hypocentral parameters, magni- tude, and first-motion pattern. U. S. Geological survey open- file report. pp. 99-23. • Llerena, P. (2006). Características de la sismicidad ob- servada en Octubre 2001 en el volcán Misti (Sur del Perú). Tesis profesional: Ing. Geofísico. Universidad Nacional de San Agustín. • Latter, J. H.(1979). Volcanological Observations at Ton- gariro national Park, 2, Types and Classification of Volca- nic Earthquakes, 1976 - 1978, N.Z. dep. Of Sci. And Ind. Res., Geophys. Div.Wellington. Rep .pp. 150, 60. • Lesage, P. (2003). Des résonances dans la Terre. Séis- mes Volcaniques et oscillations propres du globe. Diplo- me d'habilitation a diriger des recherches. Université de Savoie. Chambéry, France. • Lesage, Ph., Mora, M., Alvarado, G.E., Pacheco, Ja- vier, P., Métaxian, J-Ph. (2006). Complex behavior and source model of the tremer at Arenal volcano, Costa Rica. Journal of Volcanology and Geothermal Research. pp. 157: 49-59. • Masias P., Cruz V. (2008). Estudio geoquímico de las fuentes de aguas termales alrededor del volcán Misti, Arequipa, Presentación oral, Congreso Latino Americano de Geología, Lima 2008. • McNutt, S. (2000). Seismic Monitoring. En: Encyclope- dia of Volcanoes, Sigurdsson, H. (Ed) Academic Press, EUA. 1095 - 1119. • Molina l. (2002). "Relocalización de eventos sísmicos del volcán Tungurahua y su análisis de error" departa- mento de Geofísica de la escuela politécnica nacional de Quito-Ecuador .pp. 17-34. • Ocola 1, Inza A y Llerena P. (2005).- La actividad sísmica del volcán Misti: muestreo años 1998, 2000 Y 2001,. Instituto Geofísico del Perú. • Ramos, D. (2000). Aplicaciones del método geofísico del Potencial Espontáneo para el estudio estructural del Volcán Misti. Tesis profesional: Ing. Geofísico. Universidad Nacional de San Agustín. pp. 4-26. • Taipe, E. (2008). Análisis de la actividad sísmica del Volcán Ubinas para el periodo Marzo-Abril de 1998. Tesis IGP Compendio de trabajos de investigación de estudiantes 2009 profesional: Ing. Geofísico. Universidad Nacional de San Agustín .pp. 8-51. • Thouret, J-C., Finizola, A., Fornary, M., Suni, l., Le- geley-Padovani, A. a. Frechen, M. (2001) .- Geology near of El Misti volcano nearby the city of Arequipa, Peru. Geol. Soc. Amer. Bull- 113 (12): 1593-1610. • Tokarev, P.I., (1985). Experience in predicting vol- canic eruptions in the USSR. En: Forecasting volcanic events, Tazieff, H., Sabroux, J.C. (eds.), Elsevier, Amster- dam, 257 - 268. • Torres C, Roberto A , Gómez M, Diego M, Ortega E, Adriana M, Seidl Dieter. (1997). Señales sísmicas tipo tornillo en galeras y otros volcanes activos. INGEO- MINAS, Primer simposio Colombiano de Sismología. • Wassermann, J. (2002). Volcano Seismology. En: IAS- PEI. New Manual of Seismological Observation Practice. Vol l. Bornmann, P. (ed), GeoForschungsZentrum Post- dam. 1-42. • Zobin, V.M.(2003). Developments in Volcanology 6: Intro- duction to Volcanic Seismology. Elsevier, The Netherlands. Pp 290. Riky Gustavo Centeno Quico Estudio preliminar sobre la geodinámica superficial asociada al nevado Huaytapallana en la subcuenca del río Shullcas, cuenca del Mantaro - Región lunín Preliminary stucly on the surface geodynamics associated with the Huaytapallana glacier in the Shullcas river sub basin, Mantaro river basin- lunín Region Luis Miguel Ocampo Quito E.A.P. de Ingeniería Geológica Universidad Nacional de Cajamarca miky571@hotmail.com Investigación dirigida por: Ing. Juan Carlos Gómez Avalos Área de Procesos Internos de la Tierra Resumen La geodinámica de la subcuenca del río Shullcas está relacionada con los procesos de desglaciación del Ne- vado Huaytapallana, lo que trae consigo la ocurrencia de movimientos en masa como: caída de rocas, flujos y aluviones, los que se pueden ver incrementados como resultado del retroceso glaciar originado principalmente por el aumento de la temperatura en las últimas décadas. El presente estudio muestra un avance preliminar del comportamiento geodinámico de la subcuenca del Shullcas, en el cual se han identificado, en base a la interpretación geológica a partir de una imagen LandSatTM y trabajos de campo, eventos geodinámicos superficiales como deslizamientos, flujos y caída de roca en la parte media y alta de la subcuenca. Además el registro estratigráfico revela que históricamente, durante el cuaternario, han ocurrido aluviones e inundaciones, los cuales ocurren episódicamente y representan un peligro potencial para la ciudad de Huancayo. Palabras clave: Geología, geodinámica superficial, deslizamientos, glaciares. Abstract The geodynamics of the Shullcas river sub basin is related to the processes of deglaciation of the Huaytapalla- na glacier, which brings the occurrence of mass movements such as rock fa lis, flows and landslides, which may be increased as a result of glacial retreat caused mainly by the increase of temperature in recent decades. This preliminary study shows an improvement of the behavior of the Shullcas sub basin geodynamics, which have been identified, based on the geological interpretation from the LandSatTM image and field works, surface geodynamic events such as landslides, flows and falling rock in the middle and upper sub basin. The stratigraphic record shows that historically, during the Quaternary, there have been landslides and floods which occur episodi- cally and are a potential hazard to the Huancayo city. Keywords: Geology, surface geodinamiyc, landslides, glaciers. Introducción La presente investigación muestra los avances del estudio: "Evaluación de la geodinámica superficial asociada al nevado Huaytapallana en la subcuenca del río Shullcas" producto de los trabajos de campo y gabinete desarrollados durante los meses de Octubre a Diciembre del 2009 y que forman parte de las actividades del proyecto MAREMEX. En la cuenca del río Mantaro, en los Andes centrales del Perú, es muy frecuente encontrar un gran número de eventos geo- dinámicos superficiales como deslizamientos, flujos, derrubios, aluviones, caída de roca, etc que se originan principalmente por la interacción de factores litológicos, estructurales, geomorfoló- gicos, tectónicos y climátológicos (INGEMMET, 1980). El presente estudio se viene desarrollando en la subcuen- ca del río Shullcas, afluente del río Mantaro, cuya geodinámica se encuentra asociada en parte a la presencia del nevado Huaytapallana y a las geoformas originadas por este agente como circos y lagunas glaciares, morrenas, valles en "U", Horn y aristas que son susceptibles a originar movimientos en masa detonados principalmente por lluvias intensas. Por su ubicación geográfica el nevado Huaytapallana se clasifica como un glaciar tropical, y por lo tanto un indicador de la temperatura global del planeta (Coudrain, 2005). Actual- mente la superficie de este glaciar ha disminuido (Zubieta y Lagos, 2009; Morales, 2001) en un 10% para el área corres- pondiente a la subcuenca Shullcas, lo que se debería princi- palmente al incremento de 1.3°C en la temperatura máxima ocurrido en los últimos 50 años (IGP, 2005) en la cuenca del río Mantaro. El retroceso glaciar ha sido citado como la princi- pal causa para que se generen movimientos en masa (Moore et al, 2009, Portocarrero, 1995) debido a que contribuye a la formación de bloques inestables, depósitos de sedimentos glaciares en zonas propensas a la inestabilidad, lagunas con- tenidas por morrenas inestables que luego pueden colapsar y depósitos de sedimentos en zonas propensas a la erosión. Estas características o factores intrínsecos al interactuar con agentes detonantes como lluvias intensas o sismos, origina- rían fenómenos de movimiento en masa como caída de ro- cas, deslizamientos, flujos de escombros o aluviones. De los cuales los aluviones son los más devastadores debido a que pueden transportar fragmentos de roca de gran tamaño y de viajar decenas de kilómetros modificando la geomorfología de cuenca (Kaldova, 1998). Evidencias de estos fenómenos se tienen en eventos ocurridos recientemente y en el registro IGP Compendio de trabajos de fnvestfgacl6n de estudiantes 2009 O!part•merrto de Junto f ' -- Luis Miguel Ocampo Quito • Capital de distrito • Centros poblados -- Rios -Lagunas Cotas Nevado de Huaylapallana c::::J Limite de cuenca Flfluta 1. Ubicacidn y f8d de drsnajtl d818 subcu8nca dsl rfo Shu//cas. estratigráfico que indica la presencia de paleoaluviones ocu- rridos durante el cuaternario. Por lo otro lado dada la importancia econ6miat que repre- senta esta subcuenca para el desarrollo de actividades agñ- colas y ganaderas de Huancayo se hace necesario evaluar la geodinámiat superficial asociada al nevado Huaytapallana lo que impliat conocer el meatnismo de formación de los princi- pales peligros geodlnámlcos superfldales y su relación con la seguridad ffslca y humana. Objetivo EJ objetl'lo del estuc:tro es conocer el comport.amlentD geo- dinámico superficial de la subcuenat del rio Shullcas en base a estudios geomorfológicos, se.diment:ológicos y estructurales. Este estudio permitirá reconocer y delimitar eventos aluvionales (paleoaluviones} que por 9J magnitud originaron atmbios im- portantes en la geomorfología de la subcuenca del ño Shullcas. Descñpci6n de un 6rea de estudio Ubicación La subcuenca del río Shullcas es afluente del río Mantaro, está ubicada en flanco oeste de la cordillera oriental en losAn· des centrales del Perú entre las coordenadas 11°57' y 12°08' de latitud Sur 75004' y 75°45' de longitud Este. Pertenece polítiat· mente a los distritos de Tambo y Huancayo, provincia Huancayo en el departamentD de Junín {figura 1). La subcuenca tiene un área aproximada de 232.5Km2 con un drenaje dendrftlco aJVO rfo principal es el Shullcas que tiene una longitud aproximada de 35.5Km desde su nacien- te hasta su desembocadura en el río Mantaro a 3273msnm. Esta subcuenat también está conformada por lagunas gla- ciares como Peñacocha, Ancapauchanat, Cuspicocha y Lazo- huntay formadas por la acumulación de agua producto de la fusión del nevado Huaytapallana. Estas lagunas dan origen a las quebradas Pichcapuquio y Antayac:o en cuya confluencia, a 4300msnm, dan origen a la quebrada Ucushcancha. El rfo Shullc:as nace en los 4070msnm, en la confluencia de las que- btradas Ronda y Ua.~shcancha (Rgura 1). En promedio la temperatura media anual es 11.4°C y la precipitación de 650mm. El clima de la reglón varfa altltudlnal- mente (tabla 1). Siendo mucho más frlo sobre los 4000msnm, con temperaturas inferiores a 6°C y precipitaciones entre 500 y 1000mm. Mientras que en la parte baja (entre los 3200msnm y 4,000 msnm) las temperaturas promedio anual es de 20°C y precipitaciones de 500mm y humedad relativa de 90%. TABLA 1. Variación de temperatura y precipitación altitudinalmente. Elevacl6n Temperatura Preclpltacl6n (msnm) promedio anual rC) (mm) 3250-3400 12 500-700 3400-3900 12-9 700-900 3900-4500 6-3 600-1000 4500-4800 3-1.5 > 1000 4800-5557 < 1.5 500-1000 - Estudio preliminar sobre la geodln6mica superficial asodada al nevado Huaytapallana en la subcuenca del rfo Shullcas, cuenca del Mantaro - Retf6n Junfn 410000 490000 ••DOO Shullcas. Se caracteriza por ser el lugar con una pendiente promedio de 4% y por ser la zona de mayor acumulación de sedimentos aluviales, esto se debe princi- palmente a que la capacidad erosiva y de trasporte del rfo disminuye al pasar de una zona topográflca elevada a un terreno casi llano. El registro estratigráfico de este lugar revela que du- rante el cuaternario reciente han ocurrido ewntos como alu- viones e inundaciones por lo que esta zona se clasifica corno geodinámicamente activa donde los eventos de movimiento en masa oaJrren episÓdicamente poniendo en peligro a la ciudad de Huancayo, asentada sobre el cono. 2. Vertiente monmñosa: Corresponde a un valle fluvial en forma de "'V" comprendida desde Vilcaa:to, 3,500 msnm, hasta la confluencia de las quebradas Ronda y Ucuscancha a 3800msnm. Esta zooa se tiene pendientes entre 15° a 35°. La secuencia estratigráfica comprende unidades del paleozoico (Gpo. Exelsior y Mitu), mesozoico (Gpo. Pucará) y depósitos cuaternarios en terrazas aluviales. Geodinámi- camente esta zona presenta pendientes empinadas, depó- sims inconsoliclados, erosión de taludes y deforestación lo que la hace susceptible a que se originen eventos de movi- mientos en masa, principalmente deslizamientos y flujos. 3. Superficie Puna: Con este nombre se conocen a las superficies formadas en el terciario superior a partir del levantamiento de la superficie terrestre (llanuras) a eleva- ciones superiores a los 4.000msnm (Megard, 1970; Mora- les, 2001). En la subcuenca del ño Shullcas esta zona se caracteriza por tener pendientes entre 8 y 15% , valles con una sección transversal en "U", a parffr de los 3800msnm, originadas por la acción gladar que empezó durante el c.ua- temarlo tardiO (Dollfus, 1974) y valles en ••v, moderada- mente empinados productD de la actividad fluvial. En esta zona hay evtdendas de fluJo de escombros por lo que la actMdad geodlnámlca es de leve a moderada. Además, es una Importante zona de aporte de sedimen- tos para las descargas violentas de agua, debido a la gran cantidad de till ubicados en el fondo de los valles. 6 -¡:j f- GrupO PucarÁ Calllft ~ ln.wt:~~l.!lo con eA~PR WéhrMb ... ___ 4. Cordillera Huaytapallana: Corresponde a la zona topográfica más elevada, sobre los 4800msnm conformado por gneis del complejo metamórfico Huaytapallana de edad precámbrica. Se caracteriza por ser la zona con las condiciones dimatológicas más extremas {UNCP, 2005) con temperaturas in- feriores a 1,5°C lo que favorece a la presencia de glaciares tipo circo en las cubetas correspondientes a las lagunas Lazohuntay, Oluspicocha y Peñacocha. Geodinámicamente se caracteriza por tener eventos de movimientos en masa activos (INGEMMET, 1980) de los cuales los más frecuentes son caída de rocas, derrumbes, desbordes y flujos. rJ) TRIÁSICO w _:=<"-1- -l Potrroloe• 8~ o n (.) 1!'., Moi.-deCIOb'rcj&my~~-110 de~.ln!NetJ1'611tt Figura 3. Columna estratigráfica de 18 subcuenca á9/ tlo Shullc8s. Utologfa La información litológica ha sido extraída de los c.uadrángulos geológicos 24m, 25m y del boletín N° 18 {Megard, 1964) de INGEMMET. En la zona de es- tudio afloran unidades del Paleozoico, Mesozoico y una cobertura c.uaternaria de origen glaciar, fluvial y coluvlal {Figura 3). • CompleJo metam6rnco Huaytapallana: Esta es unidad más antfgua, de edad precám- br1ca corresponde al que aflora en la parte alta de la subc.uenca, y constituye una estructura antlcllnal de dirección N 150° compuesta por IGP Compendio de t111bajos de fnvestfpdón de est.lldflntes 2009 Figura 4. EsqiHJfTia ttJitJrsnclaJ d8l corte longitudinal d8l cono de d9ytHX/6n dsl rto Su/leas. Al disminuir la psn· difJn/8 dísminuytl la capacídad de l!asporte lo que se pmduce la deposi· tacíón de IJ/oques en /s parte aHa del cono y arcil/ss hacía la parle mAs /Nija. esquistos miCA1ceos inmrcalados con gneis calcomagnesia· nos y mármol. • Grupo Excelsior: Del paleozoico inferior o devónico com· puesto principalmenm de sedimentos tipo flish, bancos de areniscas de color gris oscuro a negro intercalados por le- chos de lutitas micáceas negras, los que presentan huellas de un metamorfismo moderado. • Grupo T.lnna: Esta unidad sobreyaclendo con dlscordan· da erosiona! al grupo Excelslor y pertenece al carbonffero super1or. Aflora en el extremo noreste de la subcuenca y está compuesta por sedimentos elásticos (gravas, arenas, limos y ardllas) Intercaladas con hor1zontes calcáreos. • Indiviso: Megard (1964) descr1be esta secuencia corno un horizonte del pérmlco Inferior que contiene sedimentos de las rocas del grupo Ambo, Tanna y Copacabana, que des- cansan con discordancia angular sobre el grupo Excelslor y que están compuestas por esquistos sericfticos de color verduzco intercalados con areniscas, pizarras y marmoles. • Grupo Mltu: Esta unidad sobreyace discordantemente a las unidades anteriores, pertenece al pénnico superior y consiste de una gruesa capa de molasas continentales rojas compuestas por cuarcitas blanquecinas a lilas inter- caladas con conglomerados. Esta unidad cubre un área de aproximadamente el 20o/o de la superficie de la suba.Jenca en la parte media de la subcuenca. • Rocas ígneas: Estas unidades cortan a las rocas del Mitu y Excelsior del pénnico superior cortan en forma de diques de composición diorítica y textura porfirítica. Afloran con dirección Andina en la parte alta y baja de la subcuenca, controlada por fallas de la misma dirección. • Grupo Pucar.i: Esta unidad del Mesozoico de edad triá· sico superior - jurásico medio está compuesta por calizas compactas de color gris azulado, las que afloran mayor- mente en la margen derecha de la quebrada Ucushcancha formando un valle con laderas muy empinadas con pen· dienms superiores a 60%. • Depósitos cuaternarios: Forman parte de aproximada· mente el 50% de la superficie la subcuenca dentro de los OJales tenemos aluviales, coluviales, till, morrenas y fluviales. • Aluviales: Estos depósloos son acumulaciones de sedl· mentos fluviales que se concentran en mnas donde hay una Importante diminución de la pendiente. Estos depósl· tos fonnan parte de terrazas escalonadas y l!tol6glcamente están compuestas por sedimentos clástfcos cuyos tamaños Luis Miguel Ocampo Quito Disminución de la pendiente Disminución de la velocidad de la corriente Disminución de la capacidad de trasporte Mayor cantidad de materiales finos vañan de arcillas a bloques de hasta 1 m de diámetro. En Huancayo, parte media del cono de deyección, estos depósitos se caracterizan por tener cantos subredondeados de hasta 20 cm. de diámetro inmrcalados con capas de arena de color gris amarillento de grano medio, cuyo espesor varia lamral y verticalmenm. Hacia la parte alta y baja del cono de deyección se aprecia un cambio en la textura de los depósitos aluviales. Siendo mucho más grandes con un diámetro de hasta 60an y redondeados en la parte alta o ápice del cono, localidad de Vllcacoto. Mientras que hacia la parte más baja, en la base del cono hay un mayor contenido de sedimentos ftnos cerno limo y ardllas (tlgura 4). Esto se debe a que la capacidad de transporte del rlo dlsml· nuye al disminuir la pendiente depositando los materiales grue· sos gravas y bloques en la parte alta del cono y los mater1ales ftnos arenas y gravas en la parte baja. cada estrato muestra un periodo de acumulación cuyas caracteñsticas texl\lrales dependen del ambiente de sedimen· tación y de las condiciones geológicas para su depositación. Así para acumulaciones de elementos finos están claramente relacionadas a decrementos locales de la pendiente del ño Mantaro, donde el mayor aporte de sedimentos de los ríos habría levantado localmente el nivel del cauce, disminuyendo su pendiente y su capacidad de transporte, dejando como consecuencia considerables horizontes de materiales finos (Megard, 1966). En la confluencia de las quebradas PidK:apuquio y Antaya· co los depósitos aluviales se caracterizan por tener capas de conglomerados centimétricos subredondeados intercalados con arenas grises de grano medio. Este depósito, relativa· mente más compacto, muestra huellas de haber sido ligera· mente plegado y cortado con una falla local de rumbo N40E. La dirección de las capas es N15W, paralela a los estratos del grupo Pucará indicañan que esta es probablemente el más antiguo de los depósitos aluviales. • Depósitos glaciares: Corresponden al cuaternario pleistocénico, los principales tipos de depósitos glacia- res de la subcuenca son tills que sedimentaron a partir de la fusión glacial. Litológicamente se caracterizan por el alto contenido de materiales flnos, principalmente arcillas y limos, que forman parte del 70% del volumen total del depósito. Los fragmentos rocosos se dlsb1bu- yen errátlcamente y varfan de tamafto de arenas hasta bloques de 40cm de longitud y se caracter1zan por ser angulosos a subangulosos con una baja esfericidad. Estudio preliminar sobre la geodinimica superficial asociada al nevado Huaytapallana en la subcuenca del rfo Shullcas, cuenca del Mantaro - Retf6n Junfn ______________________________________ _. Empw_g.egmtál)jgJ¡ • Cohesión • Densidad • Ángulo de fñcciM • Resistencia factores Geológicos • LtologiB • Es!tatigrafia • Controles estnJciJJreles Factom Geomorfoloaicos • Pendientes • Tipo de drenaje · Deslizamientos • lnlensidad de erusión PELIGROS GEOLÓGICOS ' Figura 5. lnls!acc/6n d8 faclol8s lnbfn- SBCOS y d8/onanlss en la ocunencia, magnitud y el tipo de movimiento en men. Vn íi7CftHTiento o ctim- bío 8fl uno de u(r)s facfot9s, por ejemplo en 81 cli1118 (cuadro punteado), incrrJnHm- tar.1 la ocummc/a o magn!IIJd de los movl- mltlnlos 811 masa. SUPERFICIALES ' Estos depósitos se observan sobre los 3800msnm e in- dicarían que la glaciación llego hasta ese nivel. • Coluviale.s: Depósitos modernos del Cuaternario re- ciente que se diferencian principalmente por los pro- cesos que han dado origen a la acumulación de sus materiales; se distribuyen en mayormente en la partes medias de la subcuenca, generalmente al pie de lade- ras con fuertes pendientes. Estos depósitos son de variada lltologfa y se encuentran conformados por acumulaciones de clastos angulosos y subangulosos, de dimensiones variables, denlTo de una escasa matriz areno-limosa. Se reconocen en las laderas por estar desprovistos de cubierta vegetal y en la mayo- ría de los casos son todavía activos. • Fluviales: Corresponde al CuatErnario reciente y se loca- lizan a lo largo del cauce del río Shullcas y del las principa- les quebradas. Se encuentra conformado por materiales de variada llmlogfa, consUtuldos por cantos rodados, gra- vas y gravlllas, dentro de una matriz areno-limosa. Geología estructural El rasgo estructural más importante es el sistema de fallas Huaytapallana de dirección andina SE-NW y un buzamiento de 50º al NE, las mismas que se ubican al este de la cordi- llera del mismo nombre. Y que fue reactivada en el año 1969 como consecuencia del sismo del 23 de julio de magnitud de 5.7Ms que originó derrumbes en las faldas del nevado y el levantamiento de 0,40m del bloque NE, con respecto al SW y del sismo del 1 de octubre con intensidad 6.9Ms que causó derrumbes, agrietamientos en la superflcle del terreno, cambios en el nivel freátlco evidenciado por la desecación de cuatro lagunas y un desplazamiento vertical de 1.60m. Acti- vidad sfsmica que puede volver a suceder en el mismo sector (Dorbath et al., 1990). Gedinámica asociada al glaciar en la subcuenca del ño Shullcas La freOJencia, magnitud y tipo de eventos de movimientos en masa, asociados a glaciares, dependen de factores como la litDiogía, CDI'Itroles estructurales, erosión, variaciones en las pro- piedades geomecánicas de los sedimentos (Moore et al, 2009), caracteñsticas geomorfológicas, la red de drenaje, dimensiones de lo6 deslizamientos, volumen de sedimentos (BraysflOW', 2009) y principalmente por procesos de avanm y retroceso del glaciar controlados por las condiciones climáticas. Por lo tanto la in& racdón de todos estos factDres oondldonan la Inestabilidad del terreno (ftgura 5} en donde una variación de algíín factor, como en los cambios dlrnáUcos, lnawnentará probablemente la ocu- rrencia y magnitud de evesrt:os de mc111imientos en masa. Q:lmo consecuencia de los cambios climáticos en la cuenca del Mantaro, a la que pertenece la subaJenca Shullc:as, se ha registrado en los últimos 50 años un incremento en el promedio de la temperatura máxima de 1.3ºC {lGP, 2005} lo que ha origi- nado un retroceso del área glaciar correspondiente al Shul!cas de 10% (Zubieta, 2009). Este retroceso ha originado bloques de hielo colgados en los circos de las lagunas Lazohuntay y Chusplcoc:ha, en pendientes mayores de 40%, lo que Implica un peligro potendal ya que estos podrfan caer y originar el des- borde de las lagunas glaciares de la subcuenca. Por otro lado, producto del la fusión glaciar se han formado morrenas que actúan como diques de contenciÓn para las lagunas glaciares. Aunque no se cuenta con datos acerca de las características mecánicas de estos materiales; su composición, mayo!TI"'ente limo- arcillosa y la baja penneabilidad hacen pensar que estos matEriales son susceptibles a colapsar por sobresaturación, sis- mos o por la presión de la laguna. El estudio tiene un avance de aproximadamente 30% en el cual se han identificado en base a la información recopilada, al trabajo de campo y a la lnterpretadón geológica a partir de una LandSat TM proporcionada por el IGP eventos de mo- vimientos en masa en la parte media y alta de la subcuenca y evidencias de aluviones en la parte baja de la subcuenca. Los mc111imientos en masa, en la parte media, estan relacio- nados a la actividad fluvial la cual va cavando y ensanchando su cauce e involucra, en su mayoría a depósitos aluviales, colu- viales y formaciones rocosas, oomo el grupo Mitu, los eventos son mayormente deslizamientos, flujos y caída de rocas en el que el principal agente detonantE son quizás las precipitaciones intensas y los cambios en la superfiCie del terreno. IGP Compendio de t111bajos de fnvestlpclón de estudiantes 2009 Luis Miguel Ocampo Quito --------------------------------------------~====~----~ / RtooMdo .. eii.MOI"' '*~~~*~""' o ............. Figura 6: Esq/JSma de la fonnacl6n de a.tuvldn d8 1990 (f) Inten- sas preclp/taclon8s (/1.16 se pm/on¡Ja/'011 por 6 dlas, pi'DducfD de la CIJIJI (2) ocun/6 81 desbords de 1'354429 m3 d8 agua dsla laguna Chusp/coclla (3)/a dsscarga ds agua IHDS!on6 y transportó 900.000m3 d8 Ulls !ncnJITifll1fando 81110/ufTNI/1 y la d8nsldad d8l flujo. (4K5)y(6}Prlnclpa/8s /ugarss afBctados, mis d8 3mU damniR· cados, d8csnas d8 m11811os y 61 colapso d8 los ssrvícios bdsicos. Mientras que en la parte alta los eventos gedinámic:os más frecuentes son mayormente caída de bloques de hielo y roca y aluviones. Las cafda de bloque de hielo y rocas se han loca· !Izado en las zonas próximas al glaciar. Como antecedentes te- nemos el desborde de la laguna Lazohuntay , en el aflo 1989, causado por la cafda de un bloque de hielo de más de 500 tx:meladas el cual afectó seriamente a los centros poblados ubicados en las márgenes del rfo Shullcas con daños hasta la ciudad de Huancayo, destruyendo decenas de viviendas y afectando además las estructuras de los puentes Centenario, Huancawllca y Los Andes. Otro evento, quizás el de mayor intensidad de los (íltimos 50 años, fue el aluvión del 28 de diciembre de 1990. Originado por el desborde de 1'350,429 m3 de agua de la laguna Olus- picocha producto de 6 días de intensas precipitaciones. La rápida descarga de agua erosionó y transportó 900,000m3 de depósitos glaciares (tills}, incrementando el volumen y viscosi· dad del aluvión que afectó a los centros poblados ubicados en las márgenes del río Shullcas (Figura 6) causando la muerte de decenas de personas, 3 mil damnificados y represamiento del ño en el puente Ferrocanil el cual originó una laguna de 30m de altura. Por otro lado como resultado de las secciones estratigrá· ftcas se vienen reconociendo en ápice del cono de deyección depósitos de aluviones. Como por ejemplo el ubicado en VIl· cacoto de 40cm de espesor y compuesto por fragmenros de roca angulosos y subangulosos de Scm de diámetro ence· rrados en una mab1z arcillosa - limosa de aproximadamente Igual al 40% del volumen total. Por las características texturales de este depÓSito se infle· re que se formo a partir de un régimen de transporte y sedi· mentaciÓn violento probablemente relacionado a una rápida descarga de agua (Figura 7). Un estudio sedimentológico más detallado permitirá determinar si la formaciÓn de este depósi· to de debiÓ a la descarga de agua de alguna lagunas glaciar, producto del colapso del dique morrénico o por el desborde debido a la caída de bloque de hielo, caída de rocas o al des- borde originado por intensas precipitaciones. Discusión Las características litológicas, geomorfológicas y estruc- b.Jrales de la subcuenca del ño Shullcas determinan las con· diciones para que se puedan generar movimienros en masa como: deslizamientos, flujos, caída de rocas y aluviones cuya magnitud y ocurrencia dependen de la presencia e intensidad de factores detonantes, principalmente lluvias intensas. De los eventos reconocidos, los más importantes por el potencial peligro que representan son los aluviones debido a pueden viajar a lo largo de los 35km del río Shullcas modifi· cando la geomorfología y causando daños la infraestructura ñsica de los poblados rurales y de la ciudad de Huancayo. Evidencia de estos fenómenos se tienen en los aluviones ocu· rrldos de 1990 o 1989 y en el registro estratfgráflco en donde se vienen reconociendo aluviones antiguos ocurridos durante el a.~at:ernarto. Por lo tanto la subaJenca del rfo Shullcas es geodlnámlcamente activa y reúne las condiciones geológicas para que se puedan desarrollar aluviones cuya ocurrencia puede verse Incrementada por la disminución de la superflcle del glaciar Huaytapallana como resultado del Incremento de la temperatura en las últfma décadas. Conclusiones y recomendaciones • Los principales evenros geodinámic:os están relacionados movimientos en masa los OJales ocurren episódicamente. La variedad de estos eventos depende de las caracterís· ticas del terreno: litología, controles estructurales, pen· dientes, etc y la ocurrencia y magnitud dependerán de la intensidad de los factores detonantes, principalmente lluvias. • Depósitos de aluviones encontrados en el registro estra· tigrático del cono de deyección del ño Shullcas revelan que históricamente, durante el cuaternario, han ocunido estos eventos. Por lo que la subcuenca del ño Shullcas es FJgUfB 7. Fo/rJgi11Hs lomads s la IT1IJI9f1f1 de- lf!JCha del rlo ShuHcas Bn /s /ocslídsd de V,t. cscoto.lzquisrds esqU9f11S de ls cdumns BS- fnltígnlfic8 (!U9 mueslrs un probs.bls d6p6silo ps/9osluvísl C