Secuencia temporal de eventos volcano
tectónicos y su potencial uso en el
pronóstico de erupciones
Julio - 2004
Pablo Palacios (1)
Liliana Troncoso (2)
Alex García (2)
Indira Molina (2)
Hugo Yepes (2)
(1) Universidad de las Américas - Quito
(2) Escuela Politécnica Nacional - Quito
¿Qué señales caracterizan la actividad volcánica?
Tungurahua – 14 oct 1999
Tungurahua – 2 nov 1999
Tungurahua – 17 nov 2003 (P. Mothes)
Tungurahua – 14 jul 2004 (Stinton)
Cotopaxi
Tipos de señales
VT:
Volcano tectónicos
Fractura de rocas
LP: Largo período
Magma
HB: Híbridos
Fractura y magma
Tipos de señales
LP: Largo período
Magma
VT: Volcano tectónicos
Fractura de rocas
HB: Híbridos
Fractura y magma
Tremor:
Magma – burbujeo ?
Interacción fuentes
térmicas ?
Distribución de Frecuencia – Magnitud (VTs)
Ishimoto e Iida (1939)
Gutenberg y Richter (1944)
GR (experimental)
GR (teórico)
m0
M
Ln(M) (teórico)
m0
M
m0
M
Ln(M) (experimental)
m0
M
Desviaciones en altas magnitudes
Tungurahua - datos experimentales vs. valores
esperados
4,00
3,00
Datos
2,00
Max. Veros.
1,00
Centros de clase
ancho de clase = 0.3
3,44
3,14
2,84
2,54
2,24
1,94
1,64
1,34
1,04
0,74
0,44
0,00
0,14
log(N(m))
5,00
6,00
5,00
4,00
Datos
3,00
2,00
1,00
0,00
1,85
2,15
2,45
2,75
0,95
1,25
1,55
-0,3
0,05
0,35
0,65
Max. Veros.
-1,2
-0,9
-0,6
log(N(m))
Pichincha - datos experimentales vs. valores esperados
Centros de clase
ancho de clase = 0.3
16,00
14,00
12,00
10,00
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
Datos
3,75
3,45
3,15
2,85
2,55
2,25
1,95
1,65
1,35
1,05
0,75
0,45
Max. Veros.
0,15
log(N(m))
Cotopaxi - datos experimentales vs. valores esperados
Centros de clase
ancho de clase = 0.3
Probabilidad: 1 en 20.000 edades del universo (c/u 15 mil millones de años)
Explicación a la falta de recurrencia
f(x)
2
1
x
Comportamiento estacionario típico
Intervalos de confianza N(5,3)
7
media muestral
6
5
4
3
2
1
0
1
8
15
22
29
36
43
50
57
64
Núm ero de m uestra
71
78
85
92
99
Pichincha: Magnitud de VT
Intervalo de confianza: media muestral +- 2s
1,8
Apertura
del sistem a
1,7
1,6
1,4
1,3
0,41
magnitud
1,5
1,2
1,1
Modelo GR
1
0,9
0,8
1,6
Apertura
del sistem a
1,4
1
0,61
magnitud
1,2
0,8
Modelo LAL
0,6
0,4
0,2
1,6
Apertura
del sistem a
1,2
0,61
1
0,8
Modelo Normal
2 semanas
Ancho de clase: 0,3
Muestras de 100 eventos solapadas al 75%
0,6
Fechas centrales de cada muestra
1999 9 29
1999 9 22
1999 9 22
1999 9 21
1999 9 18
1999 9 15
1999 9 7
1999 9 12
1999 8 26
1999 7 22
1999 6 30
1999 5 19
1999 4 20
1999 4 1
1999 3 7
1999 1 5
1999 2 17
1998 11 23
1998 9 14
1998 7 28
1998 6 5
1998 5 9
1998 4 6
1998 3 21
1998 2 18
1998 1 16
0,4
1997 11 27
magnitud
1,4
Tungurahua: Magnitud de VT
Intervalo de confianza: media muestral (+- 2s)
2,8
Apertura
del sistema
2,6
2,2
0,84
magnitud
2,4
2
1,8
Modelo GR
1,6
1,4
1,2
1
2,4
Apertura
del sistema
2
0,66
magnitud
2,2
1,8
Modelo LAL
1,6
1,4
1,2
1
2,4
Apertura
del sistema
2,2
0,64
1,8
Modelo Normal
1,6
1,4
1,2
4 semanas
Ancho de clase 0,3
Muestras de 100 eventos solapadas al 50%
Fechas centrales de cada muestra
1999 10 10
1999 9 9
1999 9 14
1999 9 5
1999 9 1
1999 8 27
1999 8 23
1999 8 18
1999 8 3
1999 8 11
1999 7 17
1999 6 28
1999 6 14
1999 5 29
1999 5 7
1999 5 16
1999 4 1
1999 2 8
1999 1 15
1998 12 24
1998 3 24
1998 10 11
1997 6 22
1996 11 25
1996 1 6
1996 6 17
1995 10 1
1995 5 5
1
1994 7 1
magnitud
2
1997 5 1
Fecha central de cada muestra
2003 11 18
2003 7 8
2003 4 7
2003 2 12
2002 12 10
2,2
2002 9 8
2,2
0,61
0,53
2,5
2002 10 12
2,3
0,58
magnitud
2,6
2002 8 10
magnitud
2,3
2002 6 16
2002 4 6
2002 3 19
2002 2 27
2002 2 3
2002 1 11
2001 12 28
2001 12 19
2001 12 14
2001 12 13
1,9
2001 12 11
2,1
2001 12 10
2001 12 2
2001 11 24
2001 11 24
2
2001 8 28
2001 3 16
2000 8 19
2000 1 29
1999 5 17
1998 6 6
1997 10 26
magnitud
Cotopaxi : Magnitud de VT
Intervalo de confianza : media muestral + - 2s
2,8
2,7
2,4
2,3
2,2
2,1
Modelo GR
2
1,9
2,5
2,4
2,1
2
1,8
Modelo LAL
1,7
1,6
2,5
1,5
2,4
Modelo Normal
Ancho de clase: 0,3
Muestras de 100 eventos solapadas al 50%
1,9
1,8
1,7
¿ Qué significan las oscilaciones del intervalo de
confianza ?
Scholz (1968)
Magnitud de mínima homogeneidad
Un concepto que se requiere cambiar
Otras variables - otras correlaciones:
Energía diaria liberada por el tremor volcánico del Tungurahua
(Desde 1999 hasta 2003)
3
6,0E+15
Caída de ceniza mayores con
Caída de ceniza moderadas (varias
Caída de ceniza menores (ppal/ flancos del volcán)
2
1
5,5E+15
3
tremor
5,0E+15
4,5E+15
4,0E+15
3,5E+15
3,0E+15
2
2,5E+15
2,0E+15
1,5E+15
1,0E+15
1
5,0E+14
Fecha
4-Sep-03
5-Jul-03
5-May-03
5-Mar-03
3-Ene-03
3-Nov-02
3-Sep-02
4-Jul-02
4-May-02
4-Mar-02
2-Ene-02
2-Nov-01
2-Sep-01
3-Jul-01
3-May-01
3-Mar-01
1-Ene-01
1-Nov-00
1-Sep-00
2-Jul-00
2-May-00
2-Mar-00
1-Ene-00
1-Nov-99
1-Sep-99
0,0E+00
Energía tremórica (ergios)
explosiones
Fundamentos
M
O
D
E
L
O
S
Desarrollos
conceptuales
Estadística
(Observaciones)
Implicaciones
de los
modelos
Nuevas
Correlaciones ?
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