El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) es el organismo nacional responsable del diagnóstico y vigilancia de los fenómenos sísmicos y volcánicos, tiene más de 40 años de trayectoria contribuyendo a entender estos fenómenos, encaminando al país en una cultura para la reducción de desastres.

Figura 1.- Sede del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, Quito-Ecuador. 19/03/2023. (Foto B. Bernard/ IG-EPN).

En línea con su Misión y Visión Institucional, el IG-EPN realiza trabajos de investigación que permiten ampliar el conocimiento de los fenómenos sísmicos y volcánicos de nuestro territorio.

El Geofísico es un departamento perteneciente a La Escuela Politécnica Nacional, a una de las universidades más prestigiosas y mejores rankeadas del nuestro país, fundada en el año de 1869 con el objetivo de formar profesionales en las ciencias exactas y naturales.

Figura 2.- Convocatoria para la presentación de Proyectos de Investigación, Vinculación y Transferencia Tecnológica con financiamiento 2023.

Desde sus orígenes la Politécnica y el Geofísico han tenido como objetivo el desarrollo científico en pos de la mejora de la calidad de vida de los ecuatorianos. Para el año 2023 el Consejo de Investigación, Innovación y Vinculación de la Escuela Politécnica Nacional, APROBÓ cuatro propuestas de proyectos de investigación liderados miembros del IG-EPN, la ejecución de dichos proyectos iniciará a partir del 1 de julio de 2024. Los proyectos por desarrollar se detallan a continuación:

Proyectos de Investigación Semilla:

• Evaluación de los niveles de actividad eruptiva usando arreglos de sensores de infrasonido. Dirigido por el Dr. Mario Ruiz
• Estudio geomorfológico y térmico de los cráteres y domos volcánicos activos en Ecuador. Dirigido por el Dr. Benjamin Bernard
• Estudio de fuentes sísmicas del complejo volcánico Chiles-Cerro Negro con aplicación de antenas de sensores sísmicos de apertura corta. Dirigido por el Dr. Freddy Vásconez

Proyectos de Investigación Grupales:

• The Chalupas Extension: ¿Hay parentesco entre los centros eruptivos circundantes a la Caldera de Chalupas con la fuente magmática Chalupas? Dirigido por la MSc. Patricia Mothes

Estos proyectos son financiados por la Escuela Politécnica Nacional a través del Vicerrectorado de Investigación, Innovación y Vinculación.

Conoce la Misión-Visión del IG-EPN, en el siguiente enlace: https://www.igepn.edu.ec/nosotros/mision-vision

Figura 3.- El CIIV de la EPN aprueba cuatro Proyectos de investigación para el IG-EPN (Infografía: D. Sierra, 2024).

P. Mothes, D. Sierra. M. Córdova, J. Salgado.
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Entre el 28 de mayo y 1 de junio de 2024, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN), participó en el taller CONVERSE (Convergiendo con equidad en la ciencia de las erupciones, por sus siglas en inglés) que es organizado por el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Nuevo México (Albuquerque-Estados Unidos), con financiamiento de la National Science Foundation (NSF).

Dicho taller tiene como objetivo hacer una colaboración entre instituciones académicas y con el soporte científico del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) y el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, entre otras; para un ejercicio en el cual se construyó un escenario eruptivo. Caso de estudio: Volcán Cotopaxi.

En base a la construcción de un escenario eruptivo se analizan los cambios y evolución de los patrones de comportamiento del volcán, como son: sismicidad, deformación, desgasificación, mineralogía, actividad superficial, etc.

El escenario eruptivo va desde una etapa en la que el volcán entra en agitación, incrementa su actividad y termina en una erupción VEI=4 (Índice de explosividad volcánica=4), la magnitud de erupción del ejercicio es incluso mayor a la última ocurrida en junio del 1877. (VEI=3).

También asistieron investigadores de Columbia University, Michigan Technological University, University of South Florida, Arizona State University, University of Hawaiʻi, The University of Tulsa, Boise State University, entre otras.

Más información del Proyecto CONVERSE: https://conversecenter.org/

M. Córdova, P. Mothes, S. Hernandez
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Del 12 al 14 de junio de 2024, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron varios trabajos en la zona del cantón Guamote, provincia de Chimborazo. El objetivo fue instalar nuevos equipos al noroeste del volcán Sangay con el fin de complementar la red de vigilancia del mismo.

El 13 de junio se realizó la instalación de una estación DOAS (Differential Optical Absorption Spectroscopy, por sus siglas en inglés) permanente que permite la medición de flujo de dióxido de azufre (SO2) (Fig. 1). El SO2 es un gas magmático cuyo flujo se utiliza a nivel mundial para la vigilancia volcánica. Esta nueva estación se instaló con equipos donados por USGS/VDAP y entra a formar parte de la red internacional NOVAC (Network for Observation of Volcanic and Atmospheric Changes).

Figura 1.- Trabajos de instalación y adecuación de la estación DOAS permanente para la medición de SO2 (Fotos: E. Telenchana/IG-EPN).

También se instaló una cámara en rango visible (Fig.2) para la vigilancia de la actividad superficial del volcán Sangay desde otro ángulo. Este equipo cuenta con transmisión en tiempo real y permitirá observar las emisiones de ceniza que se dirigen hacia el oeste del volcán, siempre que las condiciones del clima lo permitan.

Figura 2.- Colocación de la cámara de vigilancia para el monitoreo de la actividad superficial (Fotos: S. Hidalgo/IG-EPN).

Adicionalmente se realizó el mantenimiento a la estación sísmica presente en la zona.

Por otro lado, los días 12 y 14 de febrero de 2024, el equipo de vulcanólogos del IG-EPN midió el flujo de SO2 en la pluma que se encontraba encima de la carretera que une a la parroquia Cebadas con la comunidad de Cashapamba. Esta medición se efectúa con ayuda de un equipo DOAS Móvil (Fig. 3) mediante un telescopio adaptado al retrovisor del vehículo. La técnica DOAS se basa en la absorción de ciertas longitudes de onda de la luz, permitiendo medir la concentración del gas a lo largo de la ruta trazada y conocer los límites y la concentración de la nube de gas.

Figura 3.- Medición de SO2 mediante DOAS Móvil en el sector de Cashapamba (Fotos: E. Telenchana/IG-EPN 2024).

Finalmente, se realizó la recolección de ceniza y el mantenimiento del cenizómetro (Fig. 4) ubicado en la estación de Picavos. La muestra obtenida corresponde a las caídas de ceniza ocurridas entre el 10 de mayo y el 13 de junio de 2024 (34 días). Los resultados muestran que corresponde a una caída de ceniza leve.

Figura 4.- Recolección de ceniza y mantenimiento del cenizómetro de Picavos (Fotos: S. Hidalgo y E. Telenchana/IG-EPN).

El volcán Sangay mantiene al momento una actividad tanto interna como externa catalogada como alta sin cambios, que se caracteriza por la ocurrencia de varias explosiones al día y emisión de material piroclástico que desciende por la quebrada sureste hasta unos 800 m bajo el nivel del cráter. El IG-EPN mantiene la vigilancia del volcán e informará oportunamente si se registran cambios importantes en su actividad.

Como citar este reporte/How to cite this report: Telenchana E., Hidalgo S., Vásconez F. Cisneros C., Pinajota E. (2024) INSTALACIÓN DE UNA NUEVA ESTACIÓN DOAS PERMANENTE Y CÁMARA DE VIGILANCIA PARA EL MONITOREO DEL VOLCÁN SANGAY del 17/06/2024.

E. Telenchana, S. Hidalgo, F. Vásconez. C. Cisneros, E. Pinajota
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Entre el 3 y 6 de junio de 2024, miembros del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) realizaron una nueva campaña de mediciones de gravimetría en el volcán Cotopaxi. Estas campañas se realizan periódicamente para evaluar cambios internos en el volcán, los resultados se complementan con el resto de los parámetros de monitoreo que se vigilan permanentemente en el volcán como son la sismicidad, deformación, desgasificación y emisiones de ceniza.

El IG-EPN con el objetivo de aplicar la mejor tecnología y ciencia para monitorear la actividad del volcán, realiza mediciones de gravimetría, las cuales permiten estimar parámetros como: movimiento de magma, volumen de magma, profundidad y distancia desde el punto de medida y densidad del magma.

Las mediciones se realizaron en los flancos occidental, oriental, refugio sur y cerca a la entrada del Parque Nacional Cotopaxi.

Figura 1. Gravímetro Scintrex CG-5, tomando medidas de gravimetría en los puntos de control ubicados en los flancos oriental, sur y occidental del volcán Cotopaxi junto a una estación DOAS (fotografía superior, inferior izquierda e inferior derecha, respectivamente).

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional extiende un profundo agradecimiento al personal de Aglomerados Cotopaxi S.A., Hostería San Joaquín, Refugio de Montaña Cotopaxi Cara Sur, Parque Nacional Cotopaxi; que apoyaron a los técnicos del IG-EPN para realizar esta tarea.

M. Córdova, J. Salgado, A. Calahorrano
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En días pasados, el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional, recibió la visita de expertos vulcanólogos del Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS). Durante la vista se dio un intercambio de conocimientos en las labores de campo y de laboratorio.

Los dos visitantes son: Dr. James Vallance y Dr. Nathan Anderson, miembros del Cascades Volcano Observatory (CVO-USGS) en Vancouver (WA), Estados Unidos.

La visita duró dos semanas, y en este tiempo se realizaron principalmente trabajo de campo en los alrededores del volcán Cotopaxi. Los principales objetivos de la investigación fueron analizar las condiciones eruptivas que generaron dos inmensos lahares en tiempos prehispánicos; mientras que, de la mano, estuvo también la identificación de los productos de algunas de las más grandes erupciones de este volcán, y para ello la recolección de muestras representativas destinadas a profundizar otros estudios relacionados con la identificación de precursores eruptivos de erupciones pasadas, con miras a conocer las implicaciones de futuras reactivaciones.

La visita de los expertos fue muy satisfactoria y constituye una de las colaboraciones a largo plazo que se ha mantenido a través del Programa de Asistencia a Desastres Volcánicos del Servicio Geológico de Estados Unidos (VDAP-USGS) y de la Agencia para el Desarrollo Internacional de Estados Unidos (USAID).

Perfil del Dr. James Vallance: https://www.usgs.gov/staff-profiles/james-w-vallance
Perfil del Dr. Nathan Anderson: https://www.usgs.gov/media/images/nathan-andersen

A continuación, se muestra un anexo fotográfico de los trabajos de campo:

P. Mothes, M. Córdova, F. Naranjo
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Como parte de las actividades de monitoreo del Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro, personal del Instituto Geofísico IG-EPN realizó diferentes trabajos de mantenimiento de estaciones y vigilancia en la zona de influencia del volcán, entre el 27 y 30 de mayo de 2024.

Las emisiones de gas asociadas al Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro se miden continuamente desde hace un año. Por ende, es importante que se realice el mantenimiento de la estación MultiGAS permanente de la fuente termal burbujeante de Aguas Negras, ubicada al oriente del volcán Chiles. La extracción de datos, y verificación del funcionamiento y calibración de los diferentes componentes de la estación (Fig. 1), aseguran que los datos sean confiables y permitan realizar correctas interpretaciones de la actividad actual del volcán, junto a otros parámetros de vigilancia, como por ejemplo la sismicidad.

Figura 1. Mantenimiento de la estación MultiGAS Permanente de Aguas Negras (Foto: E. Telenchana / IG-EPN).

Sin embargo, a pesar de poseer una estación de medición de gas continua, es importante realizar verificaciones trimestrales con los equipos MultiGAS (MGP006 y MGP015) Portables asociados a la misma técnica (Fig. 2). En conjunto se realiza la medición de parámetros Físico-Químicos (por ejemplo: temperatura, conductividad y pH) y el muestreo de las aguas de las fuentes con emisiones gaseosas de: Aguas Negras, Aguas Hediondas, Lagunas Verdes y La Colorada (Fig. 3).

Figura 2. Calibración de los equipos MultiGAS portables y medición de gases en la fuente de Aguas Hediondas (Fotos: E. Telenchana y M. Almeida / IG-EPN).

Figura 3. Medición de los parámetros Físico-Químicos de la fuente termal de Aguas Hediondas (Foto: M. Almeida / IG-EPN).

Durante los últimos meses, en las mediciones realizadas por parte del IGEPN no se han registrado cambios en la desgasificación y temperaturas de las fuentes medidas en la zona. Sin embargo, las concentraciones de los gases medidos se mantienen muy altas y son potencialmente nocivas para la salud en las cercanías de los puntos de emisión de gas.

Finalmente, se llevó a cabo el mantenimiento de la red de cenizómetros instalados en la provincia del Carchi (Fig. 4). La red de cenizómetros fue instalada en las proximidades del Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro a partir de la crisis sísmica de 2013-2014. Desde entonces la red ha sido mejorada y puesta a punto, actualmente cuenta con 6 cenizómetros instalados, de cuya funcionalidad depende la recolección de ceniza volcánica en el norte del país, no necesariamente asociada al Chiles – Cerro Negro.

Figura 4. Mantenimiento de la red de cenizómetros ubicados en la zona del Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro por parte del personal del IG-EPN (Fotos: E. Telenchana y M. Almeida / IG-EPN).

Como citar este reporte/How to cite this report: Telenchana E., Almeida M., (2024). TRABAJOS EN LA ZONA DEL COMPLEJO VOLCÁNICO CHILES-CERRO NEGRO, PROVINCIA DE CARCHI del 30/05/2024.

E. Telenchana, Almeida M.
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El martes 28 de mayo de 2024, funcionarios del IG-EPN, de la Dirección Metropolitano Gestión de Riesgos DMQ, llevaron a cabo una reunión de trabajo con autoridades del GAD parroquial de San José De Minas (cantón Quito, provincia de Pichincha), con el objetivo de conocer directamente de las instituciones competentes y la información que se genera desde el Instituto Geofísico, como ente encargado de la evaluación de las amenazas volcánicas y sísmicas en la región, de modo que puedan contar con insumos adecuados para la elaboración de su Plan de Ordenamiento Territorial.

Además, el IG-EPN con el objetivo de difundir el conocimiento sobre volcanes y sismos en las zonas aledañas al sector, también se entregó material informativo y dio a conocer a cerca de los programas de vinculación con la comunidad que se fomenta desde esta institución de la Escuela Politécnica Nacional.

Figura 1.- Reunión de trabajo con las Autoridades del GAD parroquial San José de Minas, funcionarios de la secretaria de Seguridad del Distrito Metropolitano de Quito (DMQ) y del Instituto Geofísico. (Foto: S. Aguaiza, IG-EPN).

F. Naranjo, S. Aguaiza
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La Red para la Observación de Cambios Volcánicos y Atmosféricos (NOVAC, https://novac-community.org/) es una red de observatorios volcánicos e instituciones de investigación que operan instrumentos DOAS para vigilar las emisiones de gases de los volcanes. Desde su inicio en 2005, como un proyecto de investigación PF7 financiado por la Unión Europea. Este proyecto ha crecido hasta convertirse en la red geoquímica más grande del mundo para vigilar la actividad volcánica y hoy en día incluye más de 20 instituciones asociadas que mantienen conjuntamente instrumentación en más de 40 de los volcanes más activos del mundo.

El séptimo taller se realizó gracias a la colaboración de:

Actualmente la red tiene instrumentos en 23 países: Estados Unidos, Suecia, México, Islandia, Guatemala, Bélgica, Nicaragua, Francia, Costa Rica, Alemania, El Salvador Italia, Montserrat, DR Congo, Colombia, Filipinas, Ecuador, Indonesia, Perú, Papua Nueva Guinea, Chile, Nueva Zelanda y Argentina (Figura 1).

Figura 1.- Países que conforman la Red NOVAC.

En el Ecuador, la red empezó en el año 2007, con la instalación de 2 instrumentos DOAS para la medición de dióxido de azufre, en volcán Tungurahua, durante su último periodo eruptivo que duró hasta el 2016. En el año 2008 se instalaron 2 instrumentos en el volcán Cotopaxi. Los datos obtenidos han sido cruciales para la vigilancia de ambos volcanes. Estas redes crecieron a 4 instrumentos en el Tungurahua y 5 en el Cotopaxi. Adicionalmente, se tiene instrumentos en El Reventador, Sangay, Cayambe, y Sierra Negra en Galápagos (Figura 2).

Figura 2.- Línea temporal de instalación y funcionamiento de las estaciones DOAS de la Red NOVAC en el Ecuador.

El objetivo de este taller fue facilitar el intercambio de conocimientos y experiencias entre el personal de las instituciones asociadas a NOVAC. En el taller participaron físicos, geoquímicos de gases e ingenieros de campo que trabajan con los instrumentos NOVAC. Se contó con una introducción a la instrumentación, software y herramientas de análisis y se demostraron nuevas tecnologías y características tanto del hardware como del software (Figura 3). Los participantes de las diferentes instituciones compartieron información sobre sistemas volcánicos obtenida a partir de sus propias mediciones de gases y otros parámetros de vigilancia. Se tuvo un total de 32 charlas magistrales sobre estos temas (Figura 3).

Figura 3.-Collage de imágenes de las actividades realizadas durante el 7mo. Taller NOVAC en el Ecuador.

Adicionalmente, se definió el comité directivo conformado por Christoph Kern (USGS-VDAP), Santiago Arellano (Chalmers), Zoraida Chacón (SGC), Maarten de Moor (OVSICORI) y Agnes Mazot (GNZ).

Este taller contó con una parte práctica de ensamblaje y desarmado de los instrumentos de tal manera que todos los participantes puedan verificar de primera mano los elementos que los constituyen y su funcionamiento (Figura 3). Esto también facilitará en el futuro el mantenimiento y reparación de ser necesario de los instrumentos.

Esta fue la séptima edición de este taller y fue por primera vez realizado en el Ecuador. El IG-EPN se ha beneficiado del contacto directo con quienes trabajan a nivel mundial con estos instrumentos de tal manera que el intercambio de experiencias ha enriquecido el trabajo institucional con una incidencia directa en la vigilancia volcánica a nivel nacional.

Al final del evento, se entregaron certificados de participación a todos los asistentes (Figura 4).

Figura 4.- Collage que reúne algunos de los participantes recibiendo su certificado de participación.

S. Hidalgo
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Del 07 al 10 de mayo de 2024, técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) con la ayuda de observadores volcánicos del cantón Guamote, realizaron la recolección de muestras de ceniza del proceso eruptivo del volcán Sangay, así como el mantenimiento de la red de cenizómetros ubicados en las comunidades al occidente del volcán, en la Provincia de Chimborazo. El volcán Sangay, ubicado en la provincia de Morona Santiago, ha presentado una actividad eruptiva catalogada como de nivel moderado a alto desde 2019.

La red de cenizómetros permite evaluar las caídas de ceniza asociadas a la actividad del volcán Sangay. Los resultados de la misión revelan una caída de ceniza de muy leve a leve en la provincia de Chimborazo con un eje de dispersión entre suroccidente a noroccidente (Figura 1). Las comunidades donde más cayó ceniza son Retén Ichubamba y San Antonio de Cebadas de la parroquia Cebadas, cantón Guamote.

Figura 1. Mapa del alcance de las nubes de ceniza y de los reportes de caída de ceniza entre el 22 de febrero y el 10 de mayo de 2024.

Trabajo de campo
Durante la salida de campo, los técnicos del IG-EPN visitaron 24 sitios para realizar el mantenimiento de los cenizómetros y el muestreo de la caída de ceniza asociadas a las emisiones ocurridas entre el entre el 22 de febrero y el 10 de mayo de 2024 (Figura 2). En este periodo se han reportado 83 alertas de dispersión de ceniza, con alturas de hasta 7000 metros sobre el nivel de cráter, y una distancia de hasta 170 km desde el volcán según los reportes satelitales del Centro de Alertas de Ceniza Volcánica de Washington (Washington VAAC), con una dirección preferente entre suroccidente y noroccidente (Figura 1).

Los observadores volcánicos también realizaron el mantenimiento de sus cenizómetros y entregaron sus respectivos filtros (Figura 2).

Figura 2. Trabajo de campo en la provincia de Chimborazo.

Los resultados se presentan a continuación (Figura 3):
1. Caída leve: Retén (84.7 g/m2), San Antonio (73.4 g/m2), Cashapamba (56.1 g/m2), Guamote UPC (38.8 g/m2), Alausí (38.4 g/m2), Cebadas 01 (36.5 g/m2), Cebadas 02 (28.5 g/m2), San Nicolás (24.8 g/m2), Atapo Santa Cruz (23.4 g/m2), Vía Oriente Cebadas (21.5 g/m2), Palmira Dávalos (19.6 g/m2), Chauzán 01 (16.8 g/m2), Pancún (16.4 g/m2), Punto cero Atillo (15 g/m2), Atillo Comunidad (13.1 g/m2), Flores GAD (12.6 g/m2).
2. Caída muy leve: Chaguarpata (8.9 g/m2), Pallatanga GAD (7.5 g/m2), Piscinas Atillo (7 g/m2*), Huigra GAD (6.5 g/m2), Juan de Velasco GAD (6.1 g/m2), Palmira GAD (5.1 g/m2), Colta GAD (3.3 g/m2), Cumandá GAD (3.3 g/m2).

Figura 3. Ubicación de los Cenizómetros del Instituto Geofísico (IG) y de los Observadores Volcánicos (OV) con la carga de ceniza acumulada entre el 22 de febrero y el 10 de mayo de 2024 para el volcán Sangay (Fuente: Google Earth Pro).

Posteriormente, las muestras de ceniza serán analizadas en el laboratorio del IG-EPN para determinar su contenido, composición y principales características; esto permite obtener información fundamental para una mayor comprensión y evaluación de la amenaza.

Adicionalmente, también se instaló un nuevo cenizómetro en el sector de Picavos-Guarguallá (Fig. 4) para contar con una red más densa y una mejor precisión de la dispersión de las emisiones de ceniza.

Figura 4. Instalación del cenizómetro en el sector de Picavos-Guarguallá.

Como citar este reporte/How to cite this report: Telenchana E., Aguaiza S., (2024) RECOLECCIÓN DE CENIZA Y MANTENIMIENTO DE LA RED DE CENIZÓMETROS DEL VOLCÁN SANGAY, PROVINCIA DE CHIMBORAZO del 10/05/2024.

E. Telenchana, S. Aguaiza
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Gracias a la beca financiada por los productores del documental "Fire of Love", Anais Vásconez, investigadora del IG-EPN, culminó exitosamente su investigación sobre las erupciones del Cotopaxi en el prestigioso Laboratorio Magmas y Volcanes en la Université Clermont-Auvergne, Francia. Este estudio se enmarca dentro del convenio de cooperación entre el Instituto Geofísico, el departamento de Geología de la EPN, y el IRD.

Durante su estadía en Clermont-Ferrand, la científica del IG-EPN avanzó con el estudio de inclusiones magmáticas dentro de cristales recuperados en los productos eruptivos de las erupciones ocurridas en 1877, 1853, 1768, 1744 y el siglo X del volcán Cotopaxi.

Luego de haber analizado el CO2 de las burbujas y haber pulido los cristales hasta exponer las inclusiones magmáticas en la superficie, se utilizó la espectroscopía Raman para analizar el contenido de agua (H2O) de las más de 70 inclusiones magmáticas encontradas en cristales de plagioclasa y piroxeno (Figura 1).

Figura 1. Análisis por espectroscopía Raman de una inclusión magmática en un cristal de piroxeno recuperado de cascajo expulsado durante la erupción de 1877 del Cotopaxi.

Conocer el contenido de agua de estas pequeñas gotas de magma que los cristales incorporaron al crecer, es una de las piezas que nos permiten entender mejor la explosividad de las erupciones del Cotopaxi, así como la profundidad y temperatura a la cual se encontraba el reservorio magmático antes de cada erupción. Al conocer la variación de estos parámetros entre las diferentes erupciones del Cotopaxi, podemos comprender y modelar de mejor manera su actividad pasada y así prepararnos mejor para su actividad futura.

La figura 2 muestra el espectro Raman luego de hacer el tratamiento de los datos de una inclusión magmática atrapada en una plagioclasa de la erupción de 1744. La cantidad de agua se calcula en base al área debajo de la curva que dibuja el espectro.

Figura 2. Espectro Raman del agua en una inclusión magmática que se encuentra en un cristal de plagioclasa de la erupción de 1744 del volcán Cotopaxi.

Al usar la espectroscopía Raman hay una dificultad peculiar para analizar el porcentaje de agua en inclusiones magmáticas que contienen minerales de magnetita, ya que sus espectros se solapan, atenuando el espectro del agua. En el caso de las inclusiones magmáticas del Cotopaxi, la gran mayoría contiene magnetita, por lo que es necesario corregir los valores de agua obtenidos a través de este método.

Por esta razón, 11 cristales fueron fijados en el elemento químico Indio (49In) para que la Dra. Federica Schiavi, investigadora del IRD-LMV pueda analizar las 17 inclusiones magmáticas que se encuentran en su superficie por espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS, por sus siglas en inglés), método que no es afectado por la presencia de magnetita. El objetivo es comparar los porcentajes de agua sugeridos por el Raman con los porcentajes de agua medidos por el SIMS para cada inclusión, y, en combinación con los valores de intensidad del espectro de la magnetita, proponer una corrección para los valores de agua. De esta forma, se podrá recalcular los porcentajes de agua presentes en las más de 70 inclusiones magmáticas del Cotopaxi.

Por otra parte, los elementos mayores de las más de 70 inclusiones y de los cristales que las rodean fueron analizados por microanálisis en una sonda electrónica (EPMA, por sus siglas en inglés, figura 3). Estos incluyen los óxidos del sílice (SiO2), titanio (TiO2), aluminio (Al2O3), hierro (FeO), manganeso (MnO), magnesio (MgO), calcio (CaO), sodio (Na2O), potasio (K2O), y fósforo (P2O5).

Figura 3. Izquierda: Microanalizador por Sonda de Electrones (EPMA, por sus siglas en inglés) del Laboratorio de Magmas y Volcanes en la Universidad de Clermont-Auvergne, Francia. Derecha: Sala de control del EPMA durante el análisis geoquímico de una inclusión magmática en un cristal de piroxeno recuperado de cascajo expulsado durante la erupción de 1877 del Cotopaxi.

En total se tomaron 143 medidas de elementos mayores con la microsonda electrónica. La figura 4 muestra dos ejemplos de los datos obtenidos a través de este análisis.

Figura 4. Diagramas de variación de elementos mayores de las más de 70 inclusiones magmáticas encontradas en cristales de plagioclasa y piroxeno de las erupciones de 1877, 1853, 1768, 1744 y del siglo X del volcán Cotopaxi. Izquierda: variación de óxidos alcalinos con respecto al contenido de dióxido de sílice. Derecha: variación de óxido de magnesio con respecto al contenido de dióxido de sílice.

Para completar las piezas necesarias para desentrañar las condiciones físicas pre-eruptivas de los magmas del volcán Cotopaxi, en un próximo paso la Dra. Federica Schiavi y el Dr. Pablo Samaniego, investigadores del IRD-LMV, analizarán los elementos volátiles cómo el flúor (F), azufre (S) y cloro (Cl) de las mismas inclusiones magmáticas. Además, analizarán los elementos mayores y los elementos volátiles del vidrio volcánico syn-eruptivo, es decir, la matriz de la roca volcánica que fue expulsada durante cada erupción.

Figura 5. Láminas delgadas de cascajo de las cinco erupciones del Cotopaxi listas para ser analizadas por Microanálisis de Sonda Electrónica. Las zonas de interés revisadas previamente en microscopio binocular están señaladas por los círculos negros y blancos.

De esta forma, podremos comparar la composición inicial (magma dentro de la cámara magmática antes de la erupción, atrapado en cristales al crecer) con la composición final (magma expulsado durante la erupción, que se enfrió y formó el material volcánico emitido durante las erupciones). Esto es últil para entender procesos como la alimentación de la cámara magmática por magma fresco, la cristalización dentro de la cámara magmática y la desgasificación antes de cada una de las erupciones.

A. Vásconez Müller, F. Schiavi, P. Samaniego, S. Hidalgo
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional