INCREMENTO DE LA ACTIVIDAD SÍSMICA

El Complejo Volcánico Chiles – Cerro Negro (CVCCN), el cual se encuentra ubicado en la frontera de Ecuador y Colombia, a 24 km al oeste de la ciudad de Tulcán y a 130 km al norte de la ciudad de Quito, registra un incremento de la actividad sísmica desde el día 27 de mayo de 2022. En la Figura 1 se muestra el histograma con el número de eventos diarios desde la crisis del 2014; en el cuadro inferior se presenta una ventana ampliada del periodo de mayo, en la que se aprecia la tendencia ascendente de la actividad llegando a casi 500 eventos el día 31 de mayo. Esta sismicidad está caracterizada por sismos volcano-tectónicos (VT´s), que están relacionados con la fractura de roca debido a las presiones internas del volcán.

Informe Especial chiles - Cerro Negro N. 2022-001
Figura 1. En el panel superior se muestra el histograma del número diario de eventos registrados en el CVCCN desde mayo del 2014 a mayo del 2022. En el panel inferior se presenta una ampliación de la ventana correspondiente al mes de mayo del 2022.


La técnica RSAM (Real-Time Seismic Amplitude Measurement) se basa en un submuestreo de datos sísmicos continuos que facilita la observación de tendencias a largo plazo en los datos, lo que sirve para reconocer cambios en los periodos de actividad, episodios de tremor, etc.

En la Figura 2 se presentan los valores de RSAM calculados en la banda de frecuencia 5-15 Hz, que permite analizar la presencia de eventos de fractura. Las estaciones símicas CHL1 (azul) y CHL2 (rojo) muestran un ligero cambio en su pendiente para el mes mayo, lo que coincide con el conteo diario de eventos y marca una tendencia ascendente en la actividad interna del volcán.

Informe Especial chiles - Cerro Negro N. 2022-001
Figura 2. Valores de RSAM calculados en ventanas de 10 minutos para las estaciones CHL1 y CHL2 entre enero 2020 y mayo 2022. Para el cálculo se utilizó la banda de frecuencias 5-15 Hz.


Por otra parte, con el sistema de procesamiento SeisComP3 se localizaron un total de 468 eventos, de los cuales 244 sismos presentan un alto grado de confiablidad en sus localizaciones (elipse de incertidumbre menor a 5 km y más de 10 fases). En la Figura 3 se observa que los eventos se concentran en el flanco sur del volcán Chiles a profundidades de entre 0 y 2 km bajo el nivel del mar.

Informe Especial chiles - Cerro Negro N. 2022-001
Figura 3. Mapa de localizaciones de los eventos de mayo del 2022. Los triángulos rojos representan las estaciones sísmicas del IGEPN y los morados las estaciones del Observatorio de Pasto. La escala de color va de acuerdo al tamaño del sismo.


El evento que mayor magnitud alcanzó ocurrió el día 29/05/2022 a las 17:09 (TL) y alcanzó una magnitud de 2.5 MLv. Hasta el momento del presente informe no se tienen reportes de que estos eventos hayan sido sentidos por las poblaciones aledañas al complejo volcánico.

Finalmente, en base a la información presentada se resuelve categorizar el nivel de actividad interna del CVCCN como moderado con tendencia ascendente. Además, cualquier cambio en el nivel de actividad del complejo volcánico Chiles – Cerro Negro el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional lo comunicar oportunamente.


A. Córdova, G. Viracucha, V. Lema, M. Segovia.
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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Desde el año 2014, técnicos del área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN) realizan la vigilancia periódica de las fuentes termales asociadas al Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro. En tal virtud, se realizó una nueva campaña entre el 7 y 9 de marzo de 2022, con la finalidad de medir las concentraciones gaseosas, parámetros físico-químicos y realizar el muestreo de agua en los principales campos fumarólicos y fuentes termales del complejo volcánico. Los sitios visitados fueron: Aguas Hediondas, Aguas Negras, Lagunas Verdes, El Hondón, El Artezón, Potrerillos y La Ecuatoriana (Figura 1).

Trabajos de vigilancia en las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al complejo volcánico Chiles - Cerro Negro, provincia de Carchi, Ecuador
Figura 1. A) Muestreo y medición de parámetros físico-químicos en la fuente Aguas Negras. B) Medición de concentración de gases utilizando MultiGas en Lagunas Verdes. C) Muestreo y medición de parámetros físico-químicos en la fuente Potrerillos. D) Muestreo y medición de parámetros físico-químicos de la fuente en Artezón (Fotos: M. Almeida, J. Salgado; IG-EPN).
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El sistema hidrotermal asociado al Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro, está sujeto a vigilancia periódica por parte de los técnicos del área de vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) desde el año 2014.

En tal virtud, entre el 22 y 25 de junio de 2021, se llevó a cabo una nueva campaña de medición de concentraciones gaseosas y parámetros físico-químicos en los principales campos fumarólicos y fuentes termales de esta zona: La Virgen, Lagunas Verdes, La Ecuatoriana, El Hondón, El Artezón, Aguas Negras, Aguas Hediondas, Tablones, Monte Lodo y Potrerillos (Figura 1).

Trabajos de vigilancia en las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro, provincia de Carchi
Figura 1.- A) Análisis con equipo MultiGas de la fuente “El Hondón”. Foto: M. Córdova. B y C) Muestreo y medición de parámetros físico-químicos en las fuentes Aguas Negras y Artezón, respectivamente. Fotos: D. Sierra / J. Salgado. D) Medición de la pluma de gases utilizando MultiGas, muestreo y medición de la fuente en Aguas Hediondas. Foto: M. Córdova. IG-EPN.

Adicionalmente en cada punto se recolectaron muestras, mismas que serán analizadas en el Centro de Investigación y Control Ambiental de la Escuela Politécnica Nacional (CICAM), se espera que los análisis de elementos mayoritarios en aguas estén listos en las próximas semanas.

Toda la información recolectada aportará al entendimiento de la dinámica del sistema hidrotermal y su relación con el sistema magmático del Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro, mismo que a la fecha de emisión de este comunicado mantiene una actividad superficial MUY BAJA (sin cambio) e interna BAJA (sin cambio).

MC, JS, MA, DS
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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En respuesta a los cambios observados en la sismicidad en el complejo volcánico Chiles Cerro Negro durante enero de 2020, que incluían la ocurrencia de sismos tipo LP (asociados al movimiento de fluidos) localizados en la zona Norte del Volcán Chiles, un grupo de técnicos del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN) realizaron una visita las fuentes termales más importantes de la zona.

Entre el 29 al 31 de enero de 2020 se visitaron las zonas de Aguas Hediondas, Aguas Negras, Lagunas Verdes, Artesón y el Hondón. Los técnicos realizaron mediciones de parámetros físicos, muestreo de aguas y mediciones con el instrumento MultiGAS.

Monitoreo de manifestaciones hidrotermales en el complejo volcánico Chiles - Cerro Negro

Figura 1.- Medición de temperatura con cámara térmica en la fuente termal del Hondón. Foto: M. Encalada.
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Durante la semana del 09 al 13 de diciembre del 2019, se realizaron trabajos de medición de gases y muestreo de aguas en los campos fumarólicos y fuentes termales de: El Hondón, Aguas Hediondas y Lagunas Verdes, y otros campos como: Artezón, Potrerillos, Monte Lodo, Tablones, La Virgen, La Ecuatoriana (La Juliana) y Aguas Negras. Estas últimas fuentes no presentaron cambios en sus parámetros físico químicos.

Para el presente reporte se tomará en cuenta únicamente las 3 fuentes termales que han mostrado un comportamiento inusual estos últimos meses. Además de ser las fuentes en las cuales se pueden realizar la mayor cantidad de técnicas de vigilancia, en cuanto a fluidos respecta (p.e., gas y agua).

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El sistema hidrotermal asociado al Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro, está sujeto a vigilancia periódica por parte del personal del Instituto Geofísico de la EPN desde el año 2014. Es por esto que entre el 09 y el 12 de diciembre de 2019 un grupo de técnicos del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico realizó una nueva campaña de medición y muestreo en las principales fuentes termales de la zona.

Monitoreo de las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al complejo volcánico Chiles - Cerro Negro

Figura 1.- Muestreo de fluidos volcánicos en la zona de “El Hondón” Fotos: M. Córdova.
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El 13 de diciembre de 2019, miembros del Área de Vulcanología del Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IG-EPN) participaron en el taller “Vivir entre volcanes” organizado por el Servicio Nacional de Gestión de Riesgos y Emergencias, junto con la Prefectura de Carchi. Este evento tuvo lugar en el Teatro Parroquial de Tufiño donde los técnicos brindaron una conferencia a las autoridades y comunidad en general.

En su charla explicaron los trabajos que el IGEPN lleva a cabo en la zona con la finalidad de vigilar la actividad del Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro, así como también difundir los resultados preliminares de las campañas de muestreo y medición realizadas en el pasado. Además se dio a conocer la información disponible sobre la fuente termal de “El Hondón”, que apareció en la zona hace varios meses.

El IG-EPN participó en el taller informativo “Vivir entre volcanes” en la Parroquia Tufiño, Provincia de Carchi

Figura 1: Charla en el taller “Vivir entre volcanes” por parte de miembros del Área de Vulcanología del IGEPN (Fuente: SNGR).
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Las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negros, son sujeto de vigilancia periódica por parte del IGEPN desde el año 2014. En esta ocasión presentamos un informe especial debido al remarcable incremento de temperatura de uno de los ojos de agua ubicados hacia el sur de dicho complejo volcánico.

Así, los días 22 y 23 de octubre de 2019, personal del Instituto Geofísico realizó trabajos de medición de gases, con MultiGAS y medición de temperatura, pH y conductividad, en los campos fumarólicos y fuentes termales de: El Hondón, Aguas Hediondas y Lagunas Verdes, ubicados hacía el sur del Volcán Chiles (Figura 1).

Informe de visita a las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro

Figura 1. Mapa de ubicación de las fuentes termales y el sistema de fallas El Ángel.


MULTIGAS

El Hondón (UTM: Z 18N, X 175301, Y 84458, Z 3668 m):

Se visitó el sitio y se constató que es sumamente inestable. No es clara la estructura que controla el flujo de agua bajo el suelo. El caudal en superficie es bajo ya que no se observó que dichas fuentes evacúen el agua hacia el exterior de los tres pozos encontrados. En este sitio se obtuvieron aproximadamente 60 minutos de datos continuos utilizando el MultiGAS. Se posicionó al equipo MultiGAS en dirección de la columna de gas emitida por las tres fuentes. En esta fuente termal no fue posible percibir olor a azufre, sin embargo, el equipo registró 1ppm de concentración de H2S, lo cual es mínimo en comparación con los valores obtenidos en Lagunas Verdes y Aguas Hediondas. La proporción volumétrica indica un 96,8 % de H2O y 3,2 % de CO2. Estos valores se sintetizan en la Tabla 1.

En esta zona ya existía previamente un pozo de agua tibia (Figura 2), el mismo que aparentemente ha sido utilizado para higiene y tiempo de esparcimiento personal, de los pescadores que usualmente pescan en los ríos de la zona. Hace aproximadamente 3 meses, en agosto de este año, se había recibido el reporte de una observación de vapor de agua saliendo del sector. Se asume que es en ese periodo que se incrementó la temperatura del agua.

Se tiene conocimiento de que al momento que el sitio es visitado por varios turistas. No se recomienda hacerlo, ya que, al no tener un registro temporal de los parámetros físico-químicos y las variaciones de las concentraciones de gases, se desconoce cuál sería el potencial de emisión de gases que pudiesen afectar a los visitantes. El suelo alrededor de los pozos es inestable, lo que podría facilitar que las personas caigan en los ojos de agua. La alta temperatura de la misma es capaz de producir graves quemaduras.

Informe de visita a las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro

Figura 2a. Vista en planta del área de influencia de la fuente termal activa El Hondón (Fuente IGEPN 2019).

Informe de visita a las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro

Figura 2b. Fotografía de la zona de fuentes termales El Hondón (IGEPN– 22 Octubre 2019).


Aguas Hediondas:

Esta fuente tiene asociado el balneario del mismo nombre, ubicado aproximadamente a 500 m de distancia. En esta fuente se realizan medidas de los parámetros físico-químicos del agua de manera periódica desde 2014.

En este sitio se instaló el MultiGAS únicamente durante 20 minutos debido a las malas condiciones climáticas. Se posicionó al equipo en el sitio distal (Figura 3). Se obtuvo un valor máximo de 124 ppm de H2S en el gas. El promedio de las razones CO2/ H2S medidas es de 4.45 ± 1, mostrando una disminución relativa al mes de julio. Los datos se detallan en la Tabla 1.

Informe de visita a las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro

Figura 3. Panorama de ubicación de los puntos de trabajo en el campo fumarólico Aguas Hediondas. Debido a las malas condiciones climáticas, se muestra la imagen tomada en Julio de 2019 de este mismo sitio (IGEPN– 31 Julio 2019).


Lagunas Verdes:

Este campo fumarólico aflora directamente en vía Tufiño-Maldonado, directamente al sur del Chiles. Típicamente se siente un claro olor a huevos podridos y se observa zonas de alteración en la roca debido a la salida permanente de gases. Al igual que para Aguas Hediondas, para este campo existe un seguimiento de los parámetros físico-químicos desde el año 2014.

El equipo MultiGAS fue posicionado cerca de la zona donde se percibía con mayor intensidad el olor a H2S, en el mismo punto donde se hicieron medidas en julio del presente año (Figura 4). Debido a las malas condiciones climáticas, el equipo estuvo en funcionamiento únicamente durante 15 minutos. Las razones obtenidas en este sitio son claras únicamente para CO2/ H2S y están en el promedio de 66.5 ± 2, cuyo valor también es relativamente menor al obtenido en el mes de julio. El agua pareció estar ausente en este punto de medición, sin embargo, el equipo registró los valores de humedad relativa considerados como normales para el medio.

Informe de visita a las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro

Figura 4. Panorama y acercamiento del sitio de medición de gases en Lagunas Verdes, junto a la vía. Debido a las malas condiciones climáticas, se muestra la imagen tomada en Julio de 2019 de este mismo sitio (IGEPN– 31 Julio 2019).


Concentración de SO2 para los tres sitios de muestreo:

En ninguno de los casos se registró SO2, lo cual indica que los dos puntos de muestreo presentan una actividad principalmente hidrotermal, en los cuales no se evidencia un incremento de la influencia de fluidos magmáticos. Los valores que se obtuvieron en los tres sitios estuvieron entre 0.03 ppm y 0.09 ppm, en concentración de la muestra de gas, y corresponden al error del cero instrumental.

 

PARAMETROS FÍSICO-QUÍMICOS

Aguas Hediondas
Respecto a las campañas previas, se observa que los valores mantienen las tendencias en Aguas Hediondas. El valor de temperatura se incrementó a 59,1 °C y el pH medido fue menor, alcanzando un valor de 3,6. La conductividad mantiene su tendencia ascendente. Estos patrones se presentan en la Figura 5.

Lagunas Verdes
En Lagunas Verdes los parámetros medidos no presentan cambios, observándose patrones planos (Figura 5).

El Hondón
El Hondón fue medido por primera vez, registrando una temperatura de 85.1°C, una conductividad de 5766 µS, y un pH de 7,11 (Tabla 1).

Informe de visita a las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro

Figura 5. Gráfico de evolución de los parámetros físico – químicos de las fuentes termales en el campo fumarólico Aguas Hediondas y Lagunas Verdes, desde el 2014 hasta el 23 de octubre de 2019. Estos valores son también detallados en la tabla 1.


Informe de visita a las fuentes termales y campos fumarólicos asociados al Complejo Volcánico Chiles - Cerro Negro

Tabla 1. Comparación de los valores obtenidos con el equipo MultiGAS y de los parámetros físico químicos para Lagunas Verdes, Aguas Hediondas y El Hondón, entre Julio y Octubre 2019.


Evaluación de la amenaza por proximidad a los campos fumarólicos en la zona de Aguas Hediondas y Lagunas Verdes:

La proporción de CO2 en el ambiente alcanzó valores elevados superiores a los calculados para julio de 2019. El Servicio Geológico de los Estados Unidos (USGS, 2016) indica que al respirar aire con más de 3% de CO2, el cuerpo experimenta dolores de cabeza, mareos, aumento del ritmo cardíaco y dificultad para respirar. Concentraciones de entre 10 y 30 % representan una amenaza mayor durante exposiciones cortas, pudiendo causar convulsiones y en el peor escenario incluso la muerte (Hansell, 2004). El riesgo con este gas es muy alto, ya que es incoloro e inodoro.

En el mismo campo fumarólico, la proporción de H2S calculada es superior al 0.2 %, un valor bastante elevado, a más del 0.01 % de proporción en la mezcla del gas, la percepción de esta especie es casi nula, pero el gas se vuelve muy tóxico. Además, a causa de la larga exposición, son frecuentes las irritaciones y en el peor de casos se puede producir incluso edema pulmonar (USGS, 2017). El H2S en concentraciones extremadamente bajas se muestra con un característico olor a huevo podrido, que va desapareciendo conforme el incremento de su concentración, dando una falsa impresión de ausencia.

 

CONCLUSIONES

• Los campos fumarólicos no muestran concentraciones de SO2, este gas estaría posiblemente retenido en el sistema hidrotermal.
• La proporción y concentración de CO2 y H2S en Aguas Hediondas y Lagunas Verdes es muy elevada. Esto debe ser tomado en cuenta por el personal para próximas campañas de trabajo.
• Se observó una disminución en las razones CO2 / H2S, lo cual podría ser un indicativo de una perturbación del sistema hidrotermal, con posible incremento en la cantidad de azufre.
• La conductividad y temperatura de la fuente termal en Aguas Hediondas mantiene su tendencia ascendente, mientras que el pH sigue disminuyendo, incrementando su acidez.
• El campo de El Hondón, presenta el mayor valor de temperatura (85 °C) encontrada en las fuentes termales de la zona y de hecho de todo el Ecuador. La proporción de agua en el gas es de 96.8 % con un 3.2% de CO2.

 

Agradecimientos

El Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional extiende un agradecimiento a las personas que formaron parte de la visita a la fuente termal El Hondón, especialmente al Sr. Pablo Paspuel (Vigía del volcán Chiles - Tufiño) por su ayuda en el sitio y por la continua información que transmite al IGEPN.

 

MA, FN, SH
Instituto Geofísico
Escuela Politécnica Nacional

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Resumen

El día de hoy 27 de septiembre se registró un sismo de 4.2 Mw en el sector de Volcán Cerro Negro. Subsecuentes a este evento, se han detectado más de 170 sismos en esta zona, los cuales por su ubicación han sido catalogados como eventos sísmicos relacionados con presiones al interior del complejo volcánico. Los sismos se ubican en el flanco suroccidental del volcán Cerro Negro a profundidades menores a los 7 km bajo el nivel del mar y con magnitudes de 0.8 a 4.0 MLv.

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Actualización del estado de actividad

Resumen

El presente informe se ha elaborado en coordinación entre el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional (IGEPN, Ecuador) y el Observatorio Vulcanológico y Sismológico de Pasto del Servicio Geológico Colombiano (SGC- OVSP), y se refiere a la actividad en la zona de los volcanes Cerro Negro y Chiles ubicados en la frontera entre Ecuador y Colombia, los cuales son catalogados como potencialmente activos.
Los resultados de la vigilancia volcánica (sismicidad, deformación del suelo, aguas termales) muestran que el Complejo Volcánico Chiles-Cerro Negro sigue en estado de agitación interna. Los enjambres sísmicos y la inflación observada al sur y suroriente del Chiles indican una posible movilización de magma al interior del volcán lo cual estaría alterando el sistema hidrotermal.
Debido a esa agitación es posible la ocurrencia de sismos de magnitud ≥5 en la zona al igual que un incremento de las manifestaciones hidrotermales. Al momento la posibilidad de que un magma llegue a la superficie es muy baja pero no se descarta en el futuro. Al final de este informe se presentan las recomendaciones principales para las autoridades y el público.

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